Задание 17. Корпускулярно-волновой дуализм, физика атома и атомного ядра: ЕГЭ по физике

Задание 17 ЕГЭ по физике проверяет умение применять законы корпускулярно-волнового дуализма, физики атома и атомного ядра в стандартных учебных ситуациях. Оно относится к разделу «Квантовая физика» и требует понимания фотоэффекта, постулатов Бора, строения атома, радиоактивного распада, законов…

Что нужно знать

• Фотоэффект: энергия фотона E = hν = hc/λ; уравнение Эйнштейна hν = Aвых + Eк,max; Eк,max = eUз.
• Красная граница фотоэффекта: νmin = Aвых/h, λmax = hc/Aвых; при ν < νmin фотоэффекта нет.
• Задерживающее напряжение: eUз = hν − Aвых; увеличение интенсивности света не меняет Eк,max, а увеличивает число фотоэлектронов.
• Давление света и импульс фотона: p = h/λ = E/c; фотон безмассовая частица, его импульс связан с энергией.
• Постулаты Бора: атом излучает/поглощает квант при переходе между стационарными уровнями: hν = |E_n − E_m|.
• Энергия ионизации атома водорода: E_ion = 13,6 эВ; серии Лаймана (переходы на n=1), Бальмера (на n=2), Пашена (на n=3).

Термины и понятия

• Фотоэффект: вырывание электронов из вещества под действием света.
• Работа выхода: минимальная энергия, необходимая для удаления электрона из металла.
• Красная граница: минимальная частота (максимальная длина волны) света, при которой возможен фотоэффект.
• Задерживающее напряжение: напряжение, при котором фототок прекращается; мера максимальной кинетической энергии фотоэлектронов.
• Фотон: квант электромагнитного излучения, обладающий энергией hν и импульсом h/λ.
• Стационарное состояние атома: состояние с дискретным значением энергии, в котором атом не излучает.
• Энергия ионизации: минимальная энергия для удаления электрона из атома.
• Радиоактивность: самопроизвольное превращение неустойчивых ядер с испусканием частиц.

Частые ошибки

• Путают энергию фотона и энергию фотоэлектрона: Eф = hν, а Eк = hν − Aвых; забывают работу выхода.
• Считают, что увеличение интенсивности света увеличивает максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов; на самом деле растёт число фотоэлектронов, а Eк,max зависит от частоты.
• Неправильно определяют красную границу: берут νmin = Aвых/h, но путают с λmax = hc/Aвых и единицами.
• Забывают перевести электрон-вольты в джоули или наоборот; теряют множитель 1,6·10⁻¹⁹.

Как пройти тему

В курсе «Физика» тема «Задание 17. Корпускулярно-волновой дуализм, физика атома и атомного ядра» занимает 8 занятий по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Другие темы раздела

• Задание 1. Равномерное и равноускоренное прямолинейное движение
• Задание 2. Второй закон Ньютона, закон всемирного тяготения, закон Гука, сила трения
• Задание 3. Импульс, закон сохранения импульса, энергия, закон изменения и сохранения механической энергии
• Задание 4. Условие равновесия твёрдого тела, закон Архимеда, маятники, волны и звук
• Задание 5. Кинематика, динамика, законы сохранения в механике, статика, механические колебания
• Задание 6. Кинематика, динамика, законы сохранения в механике, статика, механические колебания

← Предыдущая тема: Задание 16. Планетарная модель атома, нуклонная модель ядра, радиоактивный распад, ядерные реакции
Следующая тема: Задание 18. Механика, молекулярная физика и термодинамика, электродинамика, квантовая физика

Все темы: ЕГЭ по физике