Присоединиться

11 класс·высокий уровень

В опыте по изучению фотоэффекта фотоэлектроны тормозятся электрическим

Условие

В опыте по изучению фотоэффекта фотоэлектроны тормозятся электрическим полем. При этом измеряется запирающее напряжение. В таблице представлены результаты исследования зависимости запирающего напряжения U, от длины волны λ падающего света. Запирающее напряжение U, В | 0,4 | 0,6 | Длина волны света λ, нм | 546 | 491 | Чему равна постоянная Планка по результатам этого эксперимента? Запишите в ответ полученную величину, умноженную на 10³⁴. Ответ округлите до десятых. Ответ приведите в джоуль-секундах. 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;II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2 | Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.И (ИЛИ)В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.И (ИЛИ)В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.И (ИЛИ)Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 1 | Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0 | Максимальный балл | 2 |

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. Энергия падающих фотонов затрачивается на преодоление работы выхода и сообщение электронам кинетической энергии: hν=Aвых+Eк=Aвых+eUз,h\nu = A_вых + E_к = A_вых + eU_з, здесь UзU_з — запирающее напряжение.Рассмотрим два уравнения, соответствующие первому и второму опыту, и вычтем первое из второго: hν1=Aвых+eUз1,h\nu_1 = A_вых + eU_з1, hν2=Aвых+eUз2,h\nu_2 = A_вых + eU_з2, h(ν2ν1)=e(Uз2Uз1)h ( \nu_2 - \nu_1 ) = e ( U_з2 - U_з1 ) Откуда h=e(Uз2Uз1)(ν2ν1)h = \frac{e ( U_з2 - U_з1 )}{( \nu_2 - \nu_1 )} Заметим, что частота и длина волны фотонов связаны уравнением: ν=cλ\nu = \frac{c}{\lambda} Получаем: h=e(Uз2Uз1)c(1λ21λ1)=1,610встепени(19)Кл(0,6В0,4В)310встепени(8)м/с(149110встепени(9)м154610встепени(9)м)=h = \frac{e ( U_з2 - U_з1 )}{c ( \frac{1}{\lambda_2} - \frac{1}{\lambda_1} )} = \frac{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл \cdot ( 0,6В - 0,4В )}{3 \cdot 10 в степени ( 8 ) м/с \cdot ( \frac{1}{491 \cdot 10 в степени ( - 9 ) м} - \frac{1}{546 \cdot 10 в степени ( - 9 ) м} )} = 519,910встепени(36)Джс5,210встепени(34)Джс\approx 519,9 \cdot 10 в степени ( - 36 ) Дж \cdot с\approx 5,2 \cdot 10 в степени ( - 34 ) Дж \cdot с Ответ: 5,2.

Осталось ещё 1 шаг

  1. Полный разбор с проверкой ответа

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

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

В опыте по изучению фотоэффекта фотоэлектроны тормозятся электрическим — решение с объяснением | Lom Ai