Задание для развития, страница 160 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

Используя информацию, полученную в ходе изучения данного параграфа, заполните (в устной форме) нижеприведенную таблицу 32.1. Ставьте знак "+" в соответствующую графу ответов.

Таблица 32.1

№ Утверждение Правильно Неправильно

1 Фотоэффект возникает при облучении вещества инфракрасным излучением

2 Фотоэффект возникает при облучении вещества ультрафиолетовым излучением

3 Уравнение Эйнштейна объясняет все законы фотоэффекта

4 При фотоэффекте из металла вылетают электроны

5 При фотоэффекте из металла вылетают протоны

6 Фотоэффект возникает при соударении электронов с металлом

7 Фотоэффект лежит в основе работы солнечных батарей

8 В фотоэлементах электрическая энергия преобразуется в световую

9 Фотореле — это прибор, замыкающий и размыкающий электрические цепи при изменении падающего на него светового потока

1. Фотоэффект возникает при облучении вещества инфракрасным излучением

Фотоэффект — это испускание электронов веществом под действием света. Он возникает, когда энергия фотона $h\nu$ падающего света не меньше работы выхода электрона $A_{вых}$ из вещества. Это условие называется "красной границей" фотоэффекта: частота света $\nu$ должна быть больше или равна пороговой частоте $\nu_{min}$. Инфракрасное излучение имеет относительно низкую частоту. Для большинства металлов работа выхода такова, что их красная граница находится в области видимого или ультрафиолетового света. Следовательно, в общем случае инфракрасное излучение не вызывает фотоэффект.

Ответ: Неправильно

2. Фотоэффект возникает при облучении вещества ультрафиолетовым излучением

Ультрафиолетовое излучение характеризуется высокой частотой, а значит, его фотоны обладают большой энергией. Эта энергия, как правило, превышает работу выхода электронов для большинства материалов. Поэтому ультрафиолетовое излучение является эффективным для возбуждения фотоэффекта.

Ответ: Правильно

3. Уравнение Эйнштейна объясняет все законы фотоэффекта

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта $h\nu = A_{вых} + E_{к, макс}$ связывает энергию падающего фотона $h\nu$ с работой выхода $A_{вых}$ и максимальной кинетической энергией вылетевшего электрона $E_{к, макс}$. Это уравнение полностью объясняет все экспериментальные закономерности фотоэффекта: 1) зависимость кинетической энергии фотоэлектронов только от частоты света, а не от его интенсивности; 2) существование минимальной частоты ("красной границы"), ниже которой фотоэффект не наблюдается; 3) прямую пропорциональность числа фотоэлектронов интенсивности света.

Ответ: Правильно

4. При фотоэффекте из металла вылетают электроны

Это утверждение является самим определением внешнего фотоэффекта. Фотоны, падающие на поверхность металла, поглощаются и передают свою энергию электронам. Если энергия достаточна для преодоления сил, удерживающих электрон в металле (работы выхода), электрон покидает поверхность. Такие электроны называются фотоэлектронами.

Ответ: Правильно

5. При фотоэффекте из металла вылетают протоны

Протоны находятся в ядрах атомов и удерживаются очень мощными ядерными силами. Энергии фотонов в оптическом диапазоне (включая УФ) на много порядков меньше энергии, необходимой для того, чтобы вырвать протон из ядра. Фотоэффект — это явление взаимодействия света с электронными оболочками атомов.

Ответ: Неправильно

6. Фотоэффект возникает при соударении электронов с металлом

Фотоэффект по определению вызывается поглощением фотонов (квантов света). Соударение электронов с металлом может вызывать другие физические явления, например, вторичную электронную эмиссию или тормозное рентгеновское излучение, но это не фотоэффект.

Ответ: Неправильно

7. Фотоэффект лежит в основе работы солнечных батарей

Работа солнечных батарей основана на внутреннем фотоэффекте в полупроводниках. Поглощение фотонов света приводит к генерации свободных носителей заряда (пар электрон-дырка), которые затем разделяются p-n переходом, создавая электрический ток. Таким образом, происходит прямое преобразование световой энергии в электрическую.

Ответ: Правильно

8. В фотоэлементах электрическая энергия преобразуется в световую

Это утверждение неверно. В фотоэлементах происходит обратный процесс: световая (солнечная) энергия преобразуется в электрическую. Приборами, преобразующими электрическую энергию в световую, являются, например, светодиоды или лампы накаливания.

Ответ: Неправильно

9. Фотореле — это прибор, замыкающий и размыкающий электрические цепи при изменении падающего на него светового потока

Это точное определение назначения и принципа действия фотореле. Светочувствительный элемент в приборе регистрирует уровень освещенности и, в зависимости от него, управляет состоянием реле, которое, в свою очередь, коммутирует (включает или выключает) силовую электрическую цепь. Типичный пример — автоматическое включение уличного освещения в сумерках.

Ответ: Правильно