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

Физика, 11 класс Учебник, авторы: Мякишев Генадий Яковлевич, Буховцев Борис Борисович, Чаругин Виктор Максимович, издательство Просвещение, Москва, 2019

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
Физика, 11 класс Учебник, авторы: Мякишев Генадий Яковлевич, Буховцев Борис Борисович, Чаругин Виктор Максимович, издательство Просвещение, Москва, 2019, страница 277, номер 1, Условие

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)
Физика, 11 класс Учебник, авторы: Мякишев Генадий Яковлевич, Буховцев Борис Борисович, Чаругин Виктор Максимович, издательство Просвещение, Москва, 2019, страница 277, номер 1, Решение
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.

  1. Оси координат: по горизонтальной оси (абсцисс) откладывается частота света $\nu$, по вертикальной оси (ординат) — максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов $E_k$.
  2. 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 $E_k = 0$.
  3. 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.
  4. 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:

  1. Построить график, откладывая по осям экспериментально измеренные значения максимальной кинетической энергии фотоэлектронов $E_k$ для различных частот падающего света $\nu$.
  2. Выбрать на полученной прямой две произвольные точки, например, $(\nu_1, E_{k1})$ и $(\nu_2, E_{k2})$.
  3. 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 $\Delta \nu$.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы 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.