Задачи › Фотоэффект

Фотоэффект у водорода

  1. Фотоэффект у водорода

    ЕГЭ 2017, 11 кл.
    4/10

    Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой \(E_n = -\dfrac{13{,}6}{n^2}\) эВ, где \(n = 1, 2, 3, \dots\). При переходе атома из состояния \(E_2\) в состояние \(E_1\) атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, фотон выбивает фотоэлектрон. Частота света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, \(\nu_{\text{кр}} = 6 \cdot 10^{14}\) Гц. Чему равна максимально возможная скорость фотоэлектрона?

    Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) \(\cdot 10^6\) м/с

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Энергия фотона \(h\nu = E_2 - E_1\), далее уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

    Ответ

    \(1{,}65\) (то есть \(1{,}65 \cdot 10^6\) м/с).

    Решение

    Согласно постулатам Бора энергия фотона равна \(h\nu = E_2 - E_1\) (1).

    Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: \(h\nu = h\nu_{\text{кр}} + \dfrac{m_e v_{\text{max}}^2}{2}\) (2), где учтено, что \(A_{\text{вых}} = h\nu_{\text{кр}}\).

    Объединяя (1) и (2), получим \(v_{\text{max}} = \sqrt{\dfrac{2}{m_e}\left[(E_2 - E_1) - h\nu_{\text{кр}}\right]} \approx 1{,}65 \cdot 10^6\) м/с.

    Ответ: \(v_{\text{max}} = \sqrt{\dfrac{2}{m_e}\left[(E_2 - E_1) - h\nu_{\text{кр}}\right]} \approx 1{,}65 \cdot 10^6\) м/с.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи

наверх