17 задание ЕГЭ физика

Задание 17 – «как изменится величина» по квантовой физике (раздел 4 кодификатора): фотоэффект, энергия и импульс фотона, постулаты Бора и спектры, радиоактивный распад. Ответ – две цифры (1 – увеличится, 2 – уменьшится, 3 – не изменится) в порядке таблицы. 2 балла; 1 балл при одной ошибке.

Формулы

• Энергия фотона $E=h\nu ={\displaystyle \frac{hc}{\lambda }}$, импульс $p={\displaystyle \frac{h}{\lambda }}$.
• Уравнение Эйнштейна: $h\nu =A_{\text{вых}}+E_{\text{к}max}$.
• Задерживающее напряжение: $e{U}_{\text{з}}=E_{\text{к}max}$.
• Красная граница: $h{\nu }_{\text{кр}}=A_{\text{вых}}$, ${\lambda }_{\text{кр}}={\displaystyle \frac{hc}{A_{\text{вых}}}}$. При $\lambda >{\lambda }_{\text{кр}}$ фотоэффекта нет.
• Атом Бора: $h\nu =E_m-E_n$. Чем больше разность уровней, тем больше частота и меньше длина волны.

Что от чего зависит при фотоэффекте

Шкала: по возрастанию частоты (убыванию длины волны): радио – ИК – красный – оранжевый – жёлтый – зелёный – голубой – синий – фиолетовый – УФ – рентген – гамма.

Разобранный пример (демоверсия). Сначала фотоэлемент освещали ультрафиолетом, потом синим светом. Длина волны синего больше, чем УФ, – увеличилась (1). Частота уменьшилась, работа выхода та же, значит, $E_{\text{к}max}=h\nu -A$ уменьшилась (2). Ответ: 12.

Ловушки: думать, что яркость влияет на энергию электронов (влияет только на их количество); путать длину волны и частоту (они обратно пропорциональны); считать, что работа выхода зависит от света (это характеристика металла); $E_{\text{к}}$ не пропорциональна $\nu$, а линейно растёт со сдвигом: увеличили частоту вдвое – энергия выросла больше чем вдвое.