Задание № 2560 по физике: Атомная и квантовая физика

Атомная и квантовая физикаПо тексту · лёгкое

Опыты с фотоэффектом и спектром водорода
В учебной лаборатории изучают внешний фотоэффект. Вакуумный фотоэлемент имеет катод из металла, у которого работа выхода равна 2,0 эВ. Катод освещают монохроматическим светом с длиной волны 400 нм. Мощность светового пучка, падающего на катод, равна 0,31 мВт. Опыт показал, что только один фотон из ста выбивает электрон, остальные фотоны поглощаются без вылета электронов. Все вылетевшие электроны достигают анода, когда на фотоэлемент подано достаточное напряжение (ток насыщения).
В другой части работы изучают излучение разреженного водорода. Энергия атома водорода в состоянии с номером $n$ определяется формулой $E_n = -\frac{13{,}6}{n^2}$ эВ. При переходе атома из более высокого состояния в более низкое излучается один фотон, энергия которого равна разности энергий этих состояний.
Для расчётов примите: $hc = 1240$ эВ·нм, элементарный заряд $e = 1{,}6\cdot 10^{-19}$ Кл, 1 эВ $= 1{,}6\cdot 10^{-19}$ Дж.

Какое минимальное запирающее напряжение нужно подать на фотоэлемент, чтобы остановить самые быстрые фотоэлектроны?

1. A2,0 В
2. B3,1 В
3. C5,1 В
4. D1,1 В