Фотоэффект на ЕГЭ по физике: как сдать без репетитора

В кодификаторе ФИПИ тема называется "Уравнение Эйнштейна, кванты света". На экзамене бывает три типа заданий:

1. Теоретический вопрос (№15-17): дать определение, сформулировать законы, объяснить график. Например: "Как изменится кинетическая энергия фотоэлектронов при увеличении частоты света?"

2. Расчётная задача (№26): найти работу выхода, красную границу, энергию фотона, скорость электрона. Всё через формулу E = hν и уравнение Эйнштейна.

3. Качественная задача (№27): объяснить явление, например, почему при освещении калия светом с длиной волны 500 нм фотоэффект есть, а при 600 нм — нет.

Никакой сложной математики — только степени десятки и перевод единиц. Главное — не запутаться в размерностях: эВ, Дж, нм, Гц.

1. Запомни численные значения: h = 6,63·10⁻³⁴ Дж·с, 1 эВ = 1,6·10⁻¹⁹ Дж, h·c = 1240 эВ·нм (это золотое правило: энергия фотона в эВ = 1240 / λ в нм). Так ты не будешь каждый раз лезть в таблицу.

2. Красная граница — это длина волны, при которой кинетическая энергия электронов равна нулю. Уравнение Эйнштейна: hν = A + Ek. Если Ek = 0, то hν_кр = A. Отсюда λ_кр = hc / A. Запомни: чем больше работа выхода, тем меньше красная граница (короче длина волны).

3. В задачах с графиком (зависимость Ek от ν) наклон прямой — это постоянная Планка h. Точка пересечения с осью ν — частота красной границы. Отрезок на оси Ek — -A (работа выхода со знаком минус). Не путай оси.

Ошибка №1: путают частоту и длину волны. Помни: чем больше частота, тем меньше длина волны (c = λν). Если дана длина волны, обязательно переведи в метры (нм → 10⁻⁹ м).

Ошибка №2: забывают про задерживающее напряжение. В задачах с напряжением: eU = Ek. Заряд электрона e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл. Напряжение в вольтах — энергия в электронвольтах. Удобно: U (В) = Ek (эВ).

Ошибка №3: не читают условие до конца. Часто спрашивают не кинетическую энергию, а скорость электрона. Формула: Ek = mv²/2, масса электрона m = 9,1·10⁻³¹ кг. Не забудь извлечь корень.

Как избежать: на экзамене выпиши все формулы на черновик: hν = A + Ek, c = λν, Ek = eU, Ek = mv²/2. Подставляй аккуратно, проверяй размерности. Если ответ получился 10⁻⁴⁰ Дж — скорее всего ошибка.

Разберём задачу из реального варианта ЕГЭ (2023, №26, 2 балла).

Наставник — это не просто сайт с теорией. Ты выбираешь персонажа, который тебе ближе:

— Витёк (гопник с района): объяснит по-братски, без заумных слов. "Слышь, фотоэффект — это когда свет выбивает электроны, как ты выбиваешь дверь ногой. Короче, энергия фотона должна быть больше работы выхода, иначе никуя не полетит".

— Анна Сергеевна (советская училка): строго, по учебнику, с формулами и графиками. "Запишем уравнение Эйнштейна: hν = A + mv²/2. Запомните, дети, это закон сохранения энергии".

— Криштиану Роналду: "Как Месси на тренировке — нужно работать над техникой. Энергия фотона — это твой удар, работа выхода — защита вратаря. Если удар сильнее — гол!"

Ты говоришь голосом (микрофон), он отвечает голосом (TTS). Можно задать любой вопрос, даже сфоткать задачу — камера разберёт её и объяснит. Сократовский метод: сначала пытаешься сам, потом подсказки, потом решение. Никакого готового ответа сразу — ты учишься думать.

Плюс геймификация: XP, уровни, стрики. Ежедневный челлендж +50 XP. Баттлы с другом: кто быстрее и точнее решит квиз по фотоэффекту. Всё это бесплатно на пробном уроке.

Репетитор по физике берёт 2000₽ за час. Один урок — и деньги кончились. А Наставник даёт целый месяц доступа ко всем 12 предметам за 995₽ (стандарт). Это как одна пицца или два похода в кино. Зато готовишься к ЕГЭ по физике, математике, русскому — всему сразу.

На старте скидка 50% — фиксируется навсегда. То есть будешь платить 995₽, пока не откажешься. Есть бесплатный тариф (1 урок в день + баттлы). Премиум за 2495₽ — с голосом родителя или кумира (клон голоса). Элит за 4995₽ — безлимит на всё.

Попробуй прямо сейчас: заходи на nastavnik-ai.ru, выбирай персонажа (например, Витька или Криштиану) и жми /demo. Три бесплатных урока без карты. Убедись сам, что это работает.