Задание 21. Вариант 6. Физика ЕГЭ 2021. Типовые экзаменационные варианты М.Ю. Демидовой. Разбор.ФИП

Задание 21. При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент освещался через различные светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только синий свет, а во второй — только жёлтый свет. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта и измеряли запирающее напряжение. Как изменяются длина падающей световой волны и модуль запирающего напряжения при переходе от первой серии опытов ко второй? Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения: 1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется Решение. Согласно формуле Эйнштейна по фотоэффекту работа выхода и кинетическая энергия частиц (фотоэлектронов) связана с частотой падающего света соотношением: hν=A+E, а запирающее напряжение равно eU=E, где e – элементарный заряд; U – запирающее напряжение. Распределение длин волн от большей к меньшей можно запомнить по фразе «каждый охотник желает знать где сидит фазан» - здесь каждая первая буква – это первая буква соответствующего цвета. Отсюда видим, что синий свет имеет меньшую длину волны, чем желтый свет (слово «желает»). То есть длина волны увеличивается. Запирающее напряжение зависит от кинетической энергии фотоэлектронов, а кинетическая энергия от их скорости: чем выше скорость, тем выше кинетическая энергия. Скорость фотоэлектронов возрастает с увеличением частоты падающего света, которая равна ν=с/λ, где c – скорость света в вакууме; λ - длина падающего света. Так как...