Квантовая физика в ЕГЭ по физике — это раздел, который пугает выпускников словом «квант», но на деле приносит гарантированные баллы при минимальных временных затратах. В 2026 году этот блок занимает всего 4-5% экзамена, но именно здесь концентрируются «дорогие» задания на второй части, где каждый балл критичен для поступления в технический вуз. Если разобрать квантовую физику ЕГЭ формулы и типовые ситуации один раз, можно решать такие задачи за три минуты, пока остальные ломают голову над длинными электродинамическими цепями.
Квантовая физика ЕГЭ теория: что реально проверяют
ЕГЭ по физике проверяет квантовые явления через призму фотонной теории света и законов сохранения при взаимодействии света с веществом. Тебе не нужно знать уравнение Шрёдингера или матричную механику — достаточно чёткого понимания трёх базовых моделей.
Первая модель — фотоэффект. Свет представляет собой поток фотонов, каждый из которых передаёт свою энергию одному электрону металла. Вторая модель — испускание и поглощение света атомом. Электрон переходит между энергетическими уровнями, испуская или поглощая фотон с энергией, равной разности энергий уровней. Третья модель — де Бройля. Любая частица обладает волновыми свойствами, а длина волны обратно пропорциональна импульсу.
Все задания сводятся к расчёту энергии фотона, работы выхода электрона, кинетической энергии фотоэлектрона или длины волны де Бройля.
Квантовая физика ЕГЭ формулы: шпаргалка выживания
Запомни пять формул, и ты покроешь 90% задач раздела.
Энергия фотона: E = h ν, где h — постоянная Планка (6,63 10^-34 Джс), ν — частота света. Часто удобнее использовать E = h c / λ, где c — скорость света (3 10^8 м/с), λ — длина волны. Это основная формула для задач на фотоэффект и спектры.
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: h ν = A_вых + E_кин, где A_вых — работа выхода электрона из металла (табличное значение для конкретного металла), E_кин — максимальная кинетическая энергия вылетающего электрона. Отсюда E_кин = h ν - A_вых. Если свет не выбивает электроны, значит h ν < A_вых — это красная граница фотоэффекта с длиной волны λ_кр = h c / A_вых.
Для атомных спектров: E_фотона = E_высокого_уровня - E_нижнего_уровня. Энергия уровней в атоме водорода задаётся формулой E_n = -13,6 эВ / n^2, где n — главное квантовое число. На экзамене часто дают схему уровней с числами в электронвольтах, и нужно найти длину волны излучаемого или поглощаемого фотона.
Длина волны де Бройля: λ = h / p = h / (m v), где p — импульс частицы, m — её масса, v — скорость. Для релятивистских частиц (движущихся со скоростью, близкой к скорости света) используется релятивистский импульс, но в ЕГЭ обычно дают нерелятивистский случай или электроны с энергией в несколько эВ, где релятивистские поправки малы.
Проверь себя прямо сейчас:
Как изменится энергия фотона, если длина волны увеличится в два раза?
1. Увеличится в два раза
2. Уменьшится в два раза
3. Останется без изменения
4. Увеличится в четыре раза
Ответ: 2. Так как E = h c / λ, при увеличении λ в два раза E уменьшается в два раза.
Квантовая физика задания ЕГЭ: где искать баллы
В первой части квантовая физика встречается в заданиях с кратким ответом (обычно 24-26 номера в разных вариантах). Типичная задача: «Какова максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих из цезия при облучении светом с длиной волны 400 нм, если работа выхода цезия 1,9 эВ?» Здесь нужно перевести эВ в джоули (1 эВ = 1,6 10^-19 Дж), посчитать энергию фотона, вычесть работу выхода, получить кинетическую энергию и найти скорость из формулы E_кин = m v^2 / 2.
Во второй части (задание 29 или 30) может быть задача повышенной сложности на сравнение двух металлов или расчёт числа фотонов. Например: «На фотокатод падает монохроматический свет с длиной волны 300 нм. Работа выхода материала катода 2,5 эВ. Какое напряжение нужно приложить между анодом и катодом, чтобы фототок прекратился?» Это задача на запирающее напряжение: e U_зап = E_кин_max, где e — заряд электрона.
Высший пилотаж — задания на атомные спектры. Дают схему энергетических уровней атома (не обязательно водорода) с отметками в эВ. Вопрос: «Какова длина волны фотона, испущенного при переходе электрона с третьего уровня на первый?» Решение: находишь разность энергий ΔE = E3 - E1, переводишь в джоули, затем λ = h c / ΔE.
🎓 Репетиторство EasyKnow
Хочешь разобраться в теме быстро и без скучных объяснений?
Занимайся с преподавателем EasyKnow— индивидуально, просто и по твоему темпу.
[Записаться на пробный урок →]
Хочешь разобраться в теме быстро и без скучных объяснений?
Занимайся с преподавателем EasyKnow— индивидуально, просто и по твоему темпу.
[Записаться на пробный урок →]
Типичные ловушки и как их избежать
Самая распространённая ошибка — путаница единиц измерения. Энергию в электронвольтах обязательно переводи в джоули перед подстановкой в формулы с постоянной Планка (она в СИ). Вторая ошибка — забывание про квадрат скорости при расчёте кинетической энергии. Третья — неправильное определение знака энергии уровня в атоме водорода (все уровни отрицательны, нулевой уровень — это ионизация).
Частая ловушка в заданиях на де Бройля — использование массы покоя электрона (9,1 10^-31 кг) для релятивистских скоростей. Если в задаче энергия электрона в МэВ, а не в эВ, скорость близка к c, и нужна релятивистская формула для импульса. Но в ЕГЭ такие сложности редки — обычно скорости много меньше скорости света.
Эффективная подготовка с репетитором на EasyKnow
Квантовая физика ЕГЭ 2026 не терпит шаблонного зубрёжки формул без понимания физического смысла. На платформе EasyKnow.su твои расчёты по фотоэффекту и спектрам проверяет репетитор вручную. Он быстро увидит, где ты перепутал единицы измерения (подставил эВ вместо джоулей), объяснит разницу между частотой и длиной волны на конкретном примере и покажет, как сократить время вычислений, используя комбинированные формулы.
Ты получишь подборку задач на красную границу фотоэффекта, где часто путают условия «выбивает/не выбивает», тренировочные задания на расчёт длин волн спектральных линий с разбором типичных ошибок в порядке переходов, и комплексные задачи на сопоставление двух металлов. Репетитор подскажет, какие табличные значения работы выхода для щелочных металлов стоит запомнить (цезий — 1,9 эВ, натрий — 2,3 эВ, калий — 2,3 эВ), чтобы не тратить время на поиск данных в справочнике во время экзамена.
Не откладывай квантовую физику на «потом, если останется время». Это один из немногих разделов, где можно получить максимум баллов при минимуме теории. Начни отрабатывать формулы и типовые расчёты с репетитором уже сейчас, и к экзамену задачи на фотоэффект станут для тебя быстрым способом набрать баллы, оставив больше времени на сложную механику и электродинамику.
