№1146 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Задача

Для определения постоянной Планка была составлена цепь, представленная на рисунке 125. Когда скользящий контакт потенциометра находится в крайнем левом положении, гальванометр при освещении фотоэлемента регистрирует слабый фототок. Передвигая скользящий контакт вправо, постепенно увеличивают запирающее напряжение до тех пор, пока не прекратится фототок. При освещении фотоэлемента фиолетовым светом с частотой $$\nu_2=750\ \text{ТГц}$$ запирающее напряжение $$U_{\text{з}2}=2\ \text{В}$$, а при освещении красным светом с частотой $$\nu_1=390\ \text{ТГц}$$ запирающее напряжение $$U_{\text{з}1}=0{,}5\ \text{В}$$. Какое значение постоянной Планка было получено?

Подробный ответ

Используем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

$$h\nu=A+eU_з$$

Для двух случаев:

$$\begin{cases} h\nu_2=A+eU_{з2},\\ h\nu_1=A+eU_{з1}. \end{cases}$$

Вычтем второе уравнение из первого:

$$h(\nu_2-\nu_1)=e(U_{з2}-U_{з1})$$

Отсюда

$$h=\frac{e(U_{з2}-U_{з1})}{\nu_2-\nu_1}$$

Подставим значения:

$$h=\frac{1\cdot(2-0{,}5)}{(750-390)\cdot 10^{12}} =\frac{1{,}5}{360\cdot 10^{12}} \approx 4{,}17\cdot 10^{-15}\ \text{эВ}\cdot\text{с}$$

Ответ: $$h\approx 4{,}17\cdot 10^{-15}\ \text{эВ}\cdot\text{с}$$