Задание №17 — Световые кванты (фотоны)

Решение:

Запирающее напряжение $U_{\text{зап}}$ полностью тормозит наиболее быстрые фотоэлектроны, поэтому работа задерживающего поля равна их кинетической энергии:

$$eU_{\text{зап}} = E_{k\max}.$$

2) Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов. Из этого равенства видно, что $E_{k\max}$ прямо пропорциональна модулю $U_{\text{зап}}$. Раз $U_{\text{зап}}$ увеличилось, то $E_{k\max}$ увеличилась — вариант 1.

1) Длина волны падающего света. По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта

$$\frac{hc}{\lambda} = A_{\text{вых}} + E_{k\max}.$$

Работа выхода $A_{\text{вых}}$ определяется металлом и не меняется, а $E_{k\max}$ выросла, значит выросла и энергия фотона $\dfrac{hc}{\lambda}$. Но энергия фотона обратно пропорциональна длине волны, поэтому $\lambda$ уменьшилась — вариант 2.

Итого: длина волны — 2, максимальная кинетическая энергия — 1.

Ответ: 21