№1147 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

1. В установке, изображенной на рисунке 125, катод фотоэлемента может быть выполнен из различных материалов. На рисунке 126 представлены графики зависимости запирающего напряжения $$U_{з}$$ от частоты $$v$$ облучающего света для двух разных материалов катода. Обосновать линейность этой зависимости. Какой из материалов имеет большую работу выхода? Каков физический смысл точек $$А$$ и $$В$$ на графике?

Линейность зависимости запирающего напряжения от частоты света следует из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта:

$$h\nu=A+eU_з$$

Отсюда

$$U_з=\frac{h}{e}\nu-\frac{A}{e}$$

Это уравнение прямой, значит график зависимости $$U_з(\nu)$$ — линейный.

Работа выхода больше у того материала, для которого график расположен ниже. При большем $$A$$ значение $$U_з$$ при той же частоте меньше, так как

$$U_з=\frac{h}{e}\nu-\frac{A}{e}$$

Следовательно, большую работу выхода имеет второй материал.

Физический смысл точек:

• Точка A — значение запирающего напряжения для первого материала при данной частоте света.
• Точка B — значение запирающего напряжения для второго материала при той же частоте света.

Если точки A и B соответствуют нулевой частоте, то они показывают отрезки, отсекаемые графиками на оси напряжений:

$$U_з=-\frac{A}{e}$$

то есть связаны с работой выхода катода.