Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Законы фотоэффекта, как выяснилось недавно, не имеют абсолютного

Условие

Законы фотоэффекта, как выяснилось недавно, не имеют абсолютного характера. В частности, это касается «красной границы фотоэффекта». Когда появились мощные лазерные источники света, оказалось, что за счет нелинейных эффектов в среде возможно так называемое многофотонное поглощение света, при котором закон сохранения энергии (формула Эйнштейна для фотоэффекта) имеет вид: nhν=Aвых+mv22n \cdot h\nu=A_вых + \frac{m v^{2}}{2} Какое минимальное число n фотонов рубинового лазера с длиной волны λ=694,3нм\lambda=694,3нм должно поглотиться, чтобы из вольфрама с работой выхода Aвых=4,5эВA_вых=4,5эВ был выбит один фотоэлектрон? Критерии оценивания выполнения задания | Баллы | Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае — формула Эйнштейна при многофотонном поглощении света, а также связь частоты и длины волны света); II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений величин, используемых в условии задачи); III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу(допускается решение«по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3 | Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются следующие недостатки. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют. ИЛИВ решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.). ИЛИВ необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и(или) преобразования/вычисления не доведены до конца. ИЛИОтсутствует пунктIV, или в нем допущена ошибка | 2 | Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа. ИЛИВ решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИВ ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи | 1 | Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0 | Максимальный балл | 3 |

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. Для выбивания фотоэлектрона из металла необходимо, чтобы выполнялось условие: nhν>Aвыхn>Aвыхhν,n \cdot h\nu > A_вых \Leftrightarrow n > \frac{A_вых}{h\nu} , причем n — целое число.Энергия одного кванта с данной длиной волны λ\lambda и частотой ν\nu равна hν=hcλ=6,610встепени(34)3108694,310встепени(9)Дж2,8510встепени(19)Дж1,78эВh\nu= \frac{hc}{\lambda} = \frac{6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) \cdot 3 \cdot 10^{8}}{694,3 \cdot 10 в степени ( - 9 )} Дж \approx2,85 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Дж \approx 1,78эВ Откуда n>4,51,782,53,n > \frac{4,5}{1,78} \approx 2,53, то есть минимальное число поглощенных фотонов n_\min=3 Ответ: n_\min=3

Осталось ещё 1 шаг

  1. Полный разбор с проверкой ответа

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Электродинамика. Квантовая физика (расчетная»

Законы фотоэффекта, как выяснилось недавно, не имеют абсолютного — решение с объяснением | Lom Ai