17.26 (21.28). На металлическую пластинку падает пучок монохроматического света. При этом наблюдается явление фотоэффекта. Установите соответствие между графиками и зависимостями, которые они могут отражать.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


Ответ: ____.

Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

Анализ условия. 1) По условию ядро захватывает нейтрон, где нейтрон - это ₀¹n.
Определим, как изменяются заряд q ядра и число нуклонов N в ядре при захвате.

Теория. Уравнение нейтронного захвата имеет вид
\[{}_{Z}^{A}\text{X}+{}_{0}^{1}n\to {}_{Z}^{A+1}\text{Y}+\gamma .\]
Следовательно, массовое число нового ядра Y равно
\[A_2 = A+1,\ \ \ (1)\]
а зарядовое число нового ядра
\[Z_2 = Z.\ \ \ (2)\]

Решение. 1) Определим, как изменится заряд q ядра при захвате.
Заряд q ядра равен
\[q = Z\cdot e.\]
Элементарный заряд e - это постоянная величина. Так как из уравнения (2) следует, что зарядовое число Z ядра не изменяется, то заряд q ядра так же не изменяется.
Это соответствует изменению № 3.

2) Определим, как изменится число нуклонов N в ядре при захвате.
Число нуклонов N в ядре равно
\[N = A.\]
Так как из уравнения (1) следует, что массовое число A ядра увеличивается на 1, то число нуклонов N в ядре так же увеличивается на 1.
Это соответствует изменению № 1.
Ответ: 31.

Примечание. В книге неправильный ответ: 32.

17.22 (21.24). В ядерном реакторе цепочка ядерных реакций начинается с захвата ядром быстрого нейтрона. Как изменяются при захвате нейтрона заряд ядра и число нуклонов в ядре?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается, 2) уменьшается, 3) не изменяется.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.


Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

Анализ условия. 1) По условию даны два изотопа одного и того же химического элемента. Следовательно, их зарядовое число Z не изменяется.
2) По условию массовое число A изотопов уменьшается.
Определим, как изменяются число протонов N_p в ядре и число электронов N_e в электронной оболочке нейтрального атома при изменении массового числа A.

Решение. 1) Определим, как изменится число протонов N_p в ядре при изменении массового числа A.
Число протонов N_p равно
\[N_p = Z.\]
Так как по условию зарядовое число Z не изменяется, то из данного уравнения следует, что число протонов N_p так же не изменяется.
Это соответствует изменению № 3.

2) Определим, как изменится число электронов N_e в электронной оболочке нейтрального атома при изменении массового числа A.
Число электронов N_e в электронной оболочке нейтрального атома равно
\[N_e = Z.\]
Так как по условию зарядовое число Z не изменяется, то из данного уравнения следует, что число электронов N_e так же не изменяется.
Это соответствует изменению № 3.
Ответ: 33.

Примечание. В книге неправильный ответ: 13.

17.18 (21.20). Как изменяются с уменьшением массового числа изотопов одного и того же химического элемента число протонов в ядре и число электронов в электронной оболочке соответствующего нейтрального атома?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается, 2) уменьшается, 3) не изменяется.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.


Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

Анализ условия. 1) По условию изменили красный светофильтр на желтый. Следовательно, цвет падающей световой волны, прошедшей через фильтр, изменяется с красного на желтый.
2) По условию металл фотоэлемента, на который падает свет, не изменится. Следовательно, работа A выхода электронов металла не изменится.
Определим, как изменяются модуль запирающего напряжения U_зап и максимальная кинетическая E_max энергия фотоэлектронов при изменении цвета падающей волны.

Теория. 1) Энергия E фотона света и частота ν световой волны связаны соотношением
\[E = h\cdot \nu .\ \ \ (1)\]
2) Энергия E фотона, работа A выхода и максимальная кинетическая энергия E_max связаны соотношением (уравнением Эйнштейна)
\[E = A+E_{max}.\]
С учетом уравнения (1) получаем
\[h\cdot \nu = A+E_{max}.\ \ \ (2)\]
3) Максимальная кинетическая E_max энергия и запирающее напряжение U_зап связаны соотношением
\[E_{max} = e\cdot U_{\text{зап}}.\ \ \ (3)\]
4) Для запоминания последовательности основных цветов спектра солнечного света (радуги) можно применять мнемоническую фразу: «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан». Цвета (Красный, Оранжевый, Желтый, Зеленый, Голубой, Синий, Фиолетовый) расположены по возрастанию частоты ν и убыванию длины волны λ.

Решение. 2) Определим, как изменится максимальная кинетическая E_max энергия фотоэлектронов при изменении цвета падающей волны.
Максимальную кинетическую E_max энергию фотоэлектронов найдем из уравнения (2)
\[E_{max} = h\cdot \nu -A.\]
Величина h - это постоянная величина. По условию работа A выхода не изменяется (см. анализ условия пункт 2). По условию цвет световой волны изменился с красного на желтый. Из мнемонического правила (см. теорию пункт 4) получаем, что частота световой волны желтого цвета больше частоты волны красного цвета. Следовательно, частота ν световой волны увеличивается. Тогда из полученного уравнения следует, максимальная кинетическая E_max энергия фотоэлектронов так же увеличивается.
Это соответствует изменению № 1.

1) Определим, как изменится модуль запирающего напряжения U_зап при изменении цвета падающей волны.
Модуль запирающего напряжения U_зап найдем из уравнения (3)
\[U_{\text{зап}} = \frac{E_{max}}{e}.\]
Элементарный заряд e - это постоянная величина. Так как в решении пункт 2 мы определили, что максимальная кинетическая E_max энергия фотоэлектронов увеличивается, то из полученного уравнения следует, что модуль запирающего напряжения U_зап так же увеличивается.
Это соответствует изменению № 1.
Ответ: 11.

Примечание. В книге неправильный ответ: 12.

17.15 (21.17). На установке, представленной на фотографиях (рис. 1 - общий вид; рис. 2 - фотоэлемент), исследуют зависимость кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света. Для этого в прорезь осветителя помещают различные светофильтры и измеряют запирающее напряжение. В первой серии опытов используется светофильтр, пропускающий только красный свет, а во второй - пропускающий только жёлтый свет.


Как изменяются модуль запирающего напряжения и максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при переходе от первой серии опытов ко второй?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается, 2) уменьшается, 3) не изменяется.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.


Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

Анализ условия. 1) По условию изменили синий светофильтр на зелёный. Следовательно, цвет световой волны, прошедшей через фильтр, изменился с синего на зелёный.
2) По условию металл фотоэлемента, на который падает свет, не изменится. Следовательно, работа A выхода электронов металла не изменилась.
Определим, как изменяются частота ν_кр, соответствующая «красной границе» фотоэффекта, и максимальная кинетическая E_max энергия фотоэлектронов при изменении цвета падающей волны.

Теория. 1) Энергия E фотона света и частота ν световой волны связаны соотношением
\[E = h\cdot \nu .\ \ \ (1)\]
2) Энергия E фотона, работа A выхода и максимальная кинетическая энергия E_max связаны соотношением (уравнением Эйнштейна)
\[E = A+E_{max}.\]
С учетом уравнения (1) получаем
\[h\cdot \nu = A+E_{max}.\ \ \ (2)\]
3) Частота ν_кр волны, соответствующая «красной границе» фотоэффекта, связана с работой выхода
\[A = h\cdot \nu _{\text{кр}}.\ \ \ (3)\]
4) Для запоминания последовательности основных цветов спектра солнечного света (радуги) можно применять мнемоническую фразу: «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан». Цвета (Красный, Оранжевый, Желтый, Зеленый, Голубой, Синий, Фиолетовый) расположены по возрастанию частоты ν и убыванию длины волны λ.

Решение. 1) Определим, как изменится частота ν_кр, соответствующая «красной границе» фотоэффекта, при изменении цвета падающей волны.
Частоту ν_кр, соответствующая «красной границе» фотоэффекта, найдем из уравнения (3)
\[\nu _{\text{кр}} = \frac{A}{h}.\]
Величина h - это постоянная величина. Так как по условию работа A выхода не изменилась, то из полученного уравнения следует, что частота ν_кр так же не изменилась.
Это соответствует изменению № 3.

2) Определим, как изменится максимальная кинетическая E_max энергия фотоэлектронов при изменении цвета падающей волны.
Максимальную кинетическую E_max энергию фотоэлектронов найдем из уравнения (2)
\[E_{max} = h\cdot \nu -A.\]
Величина h - это постоянная величина. По условию работа A выхода не изменилась (см. анализ условия пункт 2). По условию цвет световой волны изменился с синего на зеленый. Из мнемонического правила (см. теорию пункт 4) получаем, что частота световой волны зеленого цвета меньше частоты волны синего цвета. Следовательно, частота ν световой волны уменьшилась. Тогда из полученного уравнения следует, максимальная кинетическая E_max энергия фотоэлектронов так же уменьшилась.
Это соответствует изменению № 2.
Ответ: 32.

Примечание. В книге неправильный ответ: 13.

17.14 (21.16). При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света фотоэлемент освещался через светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только синий свет, а во второй - только зелёный. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта и измеряли напряжение запирания.
Как изменились частота, соответствующая «красной границе» фотоэффекта, и максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов в результате перехода от первой серии опытов ко второй?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась, 2) уменьшилась, 3) не изменилась.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться.


Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

Анализ условия. 1) По условию изменили синий светофильтр на красный. Следовательно, цвет падающей световой волны, прошедшей через фильтр, изменяется с синего на красный.
2) По условию металл фотоэлемента, на который падает свет, не изменился. Следовательно, работа A выхода электронов металла не изменилась.
Определим, как изменяются длина λ волны падающего света и максимальная скорость υ_max фотоэлектронов при изменении цвета падающей волны.

Теория. 1) Энергия E фотона света и длина λ волны падающего света связаны соотношением
\[E = \frac{h\cdot c}{\lambda }.\ \ \ (1)\]
2) Энергия E фотона, работа A выхода и максимальная кинетическая энергия E_max связаны соотношением (уравнением Эйнштейна)
\[E = A+E_{max},\]
где \( E_{max} = \frac{m\cdot \upsilon _{\max }^{2}}{2}. \) Тогда с учетом уравнения (1) получаем
\[\frac{h\cdot c}{\lambda } = A+\frac{m\cdot \upsilon _{\max }^2}{2}.\ \ \ (2)\]
3) Для запоминания последовательности основных цветов спектра солнечного света (радуги) можно применять мнемоническую фразу: «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан». Цвета (Красный, Оранжевый, Желтый, Зеленый, Голубой, Синий, Фиолетовый) расположены по возрастанию частоты ν и убыванию длины волны λ.

Решение. 1) Определим, как изменится длина λ волны падающего света при изменении цвета падающей волны.
По условию цвет падающей световой волны изменяется с синего на красный. Из мнемонического правила (см. теорию пункт 3) получаем, что длина волны красного цвета больше длины волны синего цвета. Следовательно, длина λ волны падающего света увеличилась.
Это соответствует изменению № 1.

2) Определим, как изменится максимальная скорость υ_max фотоэлектронов при изменении цвета падающей волны.
Максимальную скорость υ_max фотоэлектронов найдем из уравнения (2)
\[\upsilon _{\max } = \sqrt{\frac{2\cdot \left( \frac{h\cdot c}{\lambda }-A \right)}{m}} = \frac{2h\cdot c}{\lambda \cdot m}-\frac{2A}{m}.\]
Скорость c света в вакууме, масса m электрона и величина h - это постоянные величины. По условию работа A выхода не изменилась. Так как из решения пункт 1 мы определили, что длина λ волны увеличилась, то из полученного уравнения следует, что максимальная скорость υ_max фотоэлектронов уменьшилась.
Это соответствует изменению № 2.
Ответ: 12.

Примечание. В книге неправильный ответ: 21.