Условие задачи Учащиеся провели опыт в классе при электрическом освещении лампами накаливания: цинковый шар электрометра зарядили эбонитовой палочкой, потертой о мех. При этом стрелка электрометра отклонилась, заняв положение, указанное на рисунке, и в дальнейшем не меняла его. Когда на шар направили свет ксеноновой лампы, стрелка электрометра быстро опустилась вниз. Почему электрометр быстро разрядился? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения, учитывая приведенные спектры (зависимость интенсивности от длины волны света) лампы накаливания и ксеноновой лампы. Работа выхода для цинка равна 4,25 аВ. Скорость света в вакууме равна 3-108 м/с. Постоянная Планка равна 6, 63-10-34 Дж-с. 1аВ = 1, 6-10-19 Дж. Выберите тип качественной задачи, соответствующий ее условию.

По условию задачи стало понятно, что электрометр был быстро разряжен после направления света от ксеноновой лампы на заряженный цинковый шар. Это произошло из-за эффекта фотоэлектрического разряда.

Это явление объясняется использованием физических закономерностей квантовой теории света. Как известно из работы Альберта Эйнштейна, свет имеет дуальную природу и представляет собой поток квантов света - фотонов.

Для цинка, имеющего работу выхода 4,25 эВ, фотоэлектрический эффект происходит так: фотоны света от ксеноновой лампы попадают на поверхность цинкового шара. Если энергия фотонов (которая пропорциональна частоте света) больше работы выхода цинка, то фотон может столкнуться с электроном в веществе и вырвать его из материала. Это приводит к освобождению электрона, что приводит к разрядке электрометра.

С учетом указанных спектров ламп и данных по энергиям, мы можем определить, что фотоны от ксеноновой лампы имеют большую энергию (или короткую длину волны), что позволяет им эффективно вызвать фотоэлектрический эффект на цинковом шаре.

Тип задачи, соответствующий условию, - качественная физическая задача по фотоэлектрическому эффекту.