ЕГЭ 2024. Физика. Отличный результат. Квантовая 17.16

[Александр Сакович]

17.16 (21.18). 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 жёлтый свет, а во второй — пропускающий только синий свет.

Как изменяются частота падающей на фотоэлемент световой волны и работа выхода 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).

[Александр Сакович]

Анализ условия. 1) По условию изменили желтый светофильтр на синий. Следовательно, цвет световой волны, прошедшей через фильтр, изменился с желтого на синий.
2) По условию металл фотоэлемента, на который падает свет, не изменяется. Следовательно, работа A выхода электронов металла не изменяется.
Определим, как изменяются частота ν падающей на фотоэлемент световой волны и работа A выхода фотоэлектронов при изменении цвета падающей волны.

Теория. 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 световой волны при изменении цвета падающей волны.
По условию цвет световой волны изменяется с желтого на синий. Из мнемонического правила (см. теорию) получаем, что частота световой волны синего цвета больше частоты волны желтого цвета. Следовательно, частота ν световой волны увеличивается.
Это соответствует изменению № 1.

2) Определим, как изменится работа A выхода фотоэлектронов при изменении цвета падающей волны.
По условию работа A выхода не изменяется (см. анализ условия пункт 2).
Это соответствует изменению № 3.
Ответ: 13.

Примечание. В книге неправильный ответ: 32.