Номер 1, страница 277 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Авторы: Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Чаругин В. М.
Тип: Учебник
Серия: классический курс
Издательство: Просвещение
Год издания: 2019 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: синий
ISBN: 978-5-09-087659-9
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 11 классе
Задачи для самостоятельного решения. Параграф 73. Примеры решения задач по теме «Световые кванты. Фотоэффект». Глава 10. Световые кванты - номер 1, страница 277.
№1 (с. 277)
Условие. №1 (с. 277)
скриншот условия

Задачи для самостоятельного решения
1. Изобразите график зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты света. Как с помощью такого графика определить постоянную Планка?
Решение. №1 (с. 277)

Решение 2. №1 (с. 277)
1. Изобразите график зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты света. Как с помощью такого графика определить постоянную Планка?
Зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов $E_k$ от частоты падающего света $\nu$ описывается уравнением Эйнштейна для фотоэффекта:
$h\nu = A_{вых} + E_k$
где $h$ — постоянная Планка, а $A_{вых}$ — работа выхода, то есть минимальная энергия, которую необходимо сообщить электрону, чтобы он покинул поверхность металла. Работа выхода является постоянной величиной для данного вещества.
Выразим из этого уравнения кинетическую энергию $E_k$ как функцию частоты $\nu$:
$E_k(\nu) = h\nu - A_{вых}$
Это уравнение представляет собой линейную функцию вида $y = kx + b$, где:
- $y = E_k$ (кинетическая энергия, откладывается по оси ординат)
- $x = \nu$ (частота света, откладывается по оси абсцисс)
- $k = h$ (угловой коэффициент или тангенс угла наклона графика)
- $b = -A_{вых}$ (смещение графика по оси ординат)
График зависимости $E_k$ от $\nu$
График этой зависимости представляет собой прямую линию.
- Оси координат: по горизонтальной оси (абсцисс) откладывается частота света $\nu$, по вертикальной оси (ординат) — максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов $E_k$.
- Начало графика: Фотоэффект наблюдается только тогда, когда энергия фотона $h\nu$ превышает или равна работе выхода $A_{вых}$. Минимальная частота, при которой начинается фотоэффект, называется "красной границей" фотоэффекта и обозначается $\nu_{min}$. При этой частоте кинетическая энергия фотоэлектронов равна нулю: $E_k = h\nu_{min} - A_{вых} = 0$, откуда $\nu_{min} = A_{вых} / h$. Таким образом, график начинается не из начала координат, а с точки $(\nu_{min}, 0)$ на оси частот. При частотах $\nu < \nu_{min}$ фотоэффекта нет, и $E_k = 0$.
- Вид графика: Для частот $\nu \ge \nu_{min}$ зависимость $E_k$ от $\nu$ является линейной, и график представляет собой прямую линию, идущую вверх и вправо под определённым углом к оси частот.
- Пересечение с осью энергии: Если мысленно продолжить прямую графика влево до пересечения с осью энергии (осью ординат), то точка пересечения будет иметь координату $-A_{вых}$. Этот участок графика не имеет физического смысла, так как кинетическая энергия не может быть отрицательной.
Определение постоянной Планка с помощью графика
Из уравнения $E_k = h\nu - A_{вых}$ видно, что постоянная Планка $h$ является угловым коэффициентом (наклоном) графика зависимости $E_k$ от $\nu$.
Чтобы определить $h$ экспериментально, необходимо:
- Построить график, откладывая по осям экспериментально измеренные значения максимальной кинетической энергии фотоэлектронов $E_k$ для различных частот падающего света $\nu$.
- Выбрать на полученной прямой две произвольные точки, например, $(\nu_1, E_{k1})$ и $(\nu_2, E_{k2})$.
- Рассчитать угловой коэффициент, который и будет равен постоянной Планка:
$h = \frac{E_{k2} - E_{k1}}{\nu_2 - \nu_1} = \frac{\Delta E_k}{\Delta \nu}$
Геометрически постоянная Планка равна тангенсу угла $\alpha$, который образует график с положительным направлением оси частот:
$h = \tan(\alpha)$
Таким образом, наклон этого графика является фундаментальной константой, не зависящей от вещества, из которого сделан катод.
Ответ: График зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты света представляет собой прямую линию, которая начинается на оси частот в точке, соответствующей красной границе фотоэффекта $\nu_{min}$, и линейно возрастает для частот $\nu > \nu_{min}$. Постоянную Планка $h$ можно определить из этого графика как его угловой коэффициент (тангенс угла наклона). Численно она равна отношению приращения кинетической энергии $\Delta E_k$ к соответствующему приращению частоты $\Delta \nu$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 11 класс, для упражнения номер 1 расположенного на странице 277 к учебнику серии классический курс 2019 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №1 (с. 277), авторов: Мякишев (Генадий Яковлевич), Буховцев (Борис Борисович), Чаругин (Виктор Максимович), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.