Интенсивность света падающего на металлическую пластинку увеличивается а частота уменьшается
Обновлено: 20.05.2024
Решение: Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, работа выхода электронов из металла;Ответ: количество выбитых электронов уменьшается, а их кинетическая энергия остается неизменной
№2Катод вакуумного фотоэлемента освещается светом с энергией квантов 10 эВ. Если фототок прекращается при подаче на фотоэлемент задерживающего напряжения 4 В, то работа выхода электронов из катода (в эВ) равна …
Решение:Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, работа выхода электронов из металла; , где
№3Наблюдается явление внешнего фотоэффекта. При этом с увеличением длины волны падающего света …
Ответ: уменьшается величина задерживающей разности потенциалов
№4
. При увеличении температуры в 2 раза длина волны (вОтвет: 250
№5Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела в зависимости от частоты излучения для температур Т1 и Т2 (№6 На рисунке приведены две вольтамперные характеристики вакуумного фотоэлемента. Если Е – освещенность фотоэлемента, ν - частота падающего на него света, то
Решение: Приведенные на рисунке вольтамперные характеристики отличаются друг от друга величиной тока насыщения. Величина тока насыщения определяется числом выбитых за 1 секунду электронов, которое пропорционально числу падающих на металл фотонов, то есть освещенности фотоэлемента. Следовательно, Тогда уравнение Эйнштейна можно представить в виде следовательно, одинакова кинетическая энергия электронов, а значит, и частота падающего на фотокатод света, то есть Ответ:
№ 7На рисунке показаны кривые зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при разных температурах. Если кривая 2 соответствует спектру излучения абсолютно черного тела при температуре
1450 ) …
Решение. Воспользуемся законом смещения Вина для излучения абсолютно черного тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела постоянная Вина:
Так как, согласно графику,
№8Установите соответствие между приведенными характеристиками теплового равновесного излучения и характером их зависимости от частоты температуры.
1.Спектральная плотность энергии в спектре излучения абсолютно черного тела,согласно формуле Рэлея-Джинса,с увеличением частоты 2. Спектральная плотность энергии в спектре излучения абсолютно черного тела, согласно формуле Планка,с увеличением частоты…
3.Энергетическая светимость абсолютно черного тела с увеличением температуры…
4.Длина волны,на которую приходится максимум спектральной плотности энергии в спектре излучения абсолютно черного тела,с увеличением температуры…
Варианты ответа:( укажите соответствие для каждого нумерованного элемента задания)
2. Возрастает пропорционально 3. Возрастает пропорционально4. Неограниченно возрастает
5. Убывает пропорциональноРешение: 1.Последовательная классическая теория для спектральной плотности энергии излучения абсолютно черного тела приводит к формуле Рэлея-Джинса. При этом используется теорема класической физики о равнораспределении энергии системы по степеням свободы и электромагнитная теория света,которая позволяет подсчитать число степеней свободы,приходящихся на единицу объема области,занятой равновесным монохроматическим тепловым излучением. Поскольку, согласно классической теории, это число степеней свободы пропорционально третьей степени частоты и не зависит от температуры,с пектральная плотность энергии равновесного теплового излучения должна неограниченно возрастать при увеличении частоты. Этот результат П.Эренфест образно назвал ультрафиолетовой катастрофой.
2.Формула Планка дает распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела,согласующееся с экспериментом на всех частотах, т.е во всем спектре, и дает,таким образом, исчерпывающее описание равновесного теплового излучения. Согласно формуле Планка, с ростом частоты убывает число степеней свободы, приходящихся на единицу объема, и ультрафиолетовая катастрофа не возникает.
3.Согласно закону Стефана-Больцмана,энергетическя светимость абсолютно черного тела с увеличением температуры возрастает пропорционально 4.Согласно закону смещения Вина, длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергии в спектре излучения абсолютно черного тела, с увеличением температуры убывает пропорционально №9На рисунке изображен спектр излучения абсолютно черного тела при температуре Т. Площадь под кривой увеличится в 81 раз, если температураОтвет: 3Т
№10Абсолютно черное тело и серое тело имеют одинаковую температуру. При этом интенсивность излучения …
Презентация по физике "Решение задач повышенной сложности" 10-11 класс
После того как вы поделитесь материалом внизу появится ссылка для скачивания.
Подписи к слайдам:
Презентация занятия кружка по физике для учащихся 10-11 классов (решение задач повышенной сложности) Тема занятия: «Фотоэффект» Длительность занятия: 80 минут Составила: Брехова В.Н Учитель МОУ СШ №102 Дзержинского района Волгограда 2015-2016 учебный год
При изучении явления фотоэффекта исследовалась зависимость энергии Ефэ вылетающих из освещенной пластины фотоэлектронов от частоты падающего света. Погрешности измерения частоты света и энергии фотоэлектронов составляли соответственно 5×1013 Гц и 4×10–19 Дж. Результаты измерений с учетом их погрешности представлены на рисунке. Согласно этим измерениям, постоянная Планка приблизительно равна
Четырёх учеников попросили нарисовать общий вид графика зависимости фототока насыщения I от интенсивности J падающего света. Какой из приведённых рисунков выполнен правильно?
Какой график соответствует зависимости максимальной кинетической энергии фотоэлектронов Е от частоты v падающих на вещество фотонов при фотоэффекте?
Слой оксида кальция облучается светом и испускает электроны. На рисунке показан график изменения максимальной энергии фотоэлектронов в зависимости от частоты падающего света. Какова работа выхода фотоэлектронов из оксида кальция?
На металлическую пластинку падает электромагнитное излучение, выбивающее из неё электроны, кинетическая энергия которых принимает значения от 0 до 3 эВ. Работа выхода электронов из металла равна 5 эВ. Чему равна энергия фотонов, падающих на пластинку?
В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,4×10–19 Дж и стали освещать ее светом частоты 6×1014Гц. Затем частоту уменьшили в 2 раза, одновременно увеличив в 1,5 раза число фотонов, падающих на пластину за 1 с. В результате этого число фотоэлектронов, покидающих пластину за 1 с
1) увеличилось в 1,5 раза
2) стало равным нулю
3) уменьшилось в 2 раза
4) уменьшилось более чем в 2 раза
В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,4×10–19 Дж и стали освещать ее светом частоты 3×1014Гц. Затем частоту увеличили в 2 раза, оставив неизменным число фотонов, падающих на пластину за 1 с. В результате этого число фотоэлектронов, покидающих пластину за 1 с
В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,4×10– 19 Дж и стали освещать ее светом частоты 6×1014Гц. Затем частоту уменьшили в 2 раза, одновременно увеличив в 1,5 раза число фотонов, падающих на пластину за 1 с. В результате этого максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов
Металлическую пластину освещают светом с энергией фотонов 6,2 эВ. Работа выхода для металла пластины равна 2,5 эВ. Какова максимальная кинетическая энергия образовавшихся фотоэлектронов?
Найдите задерживающую разность потенциалов U, при которой прекращается фототок в вакуумном фотоэлементе при облучении светом катода с работой выхода Aвых=2 эВ, если энергия фотонов равна 4,1 эВ.
Найдите задерживающую разность потенциалов U, при которой прекращается фототок в вакуумном фотоэлементе при облучении светом катода с работой выхода Aвых=2 эВ, если энергия фотонов равна 8,1 эВ.
При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент освещался через различные светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только зелёный свет, а во второй – пропускающий только фиолетовый свет. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта и измеряли запирающее напряжение. Как изменяются длина световой волны и запирающее напряжение при переходе от первой серии опытов ко второй?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
3) не изменяется
На металлическую пластинку направили пучок света от лазера, вызвав фотоэффект. Интенсивность лазерного излучения плавно увеличивают, не меняя его частоты. Как меняются в результате этого число вылетающих в единицу времени фотоэлектронов и их максимальная кинетическая энергия?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Кванты света с длиной волны 660 нм вырывают с поверхности металла фотоэлектроны, которые описывают в однородном магнитном поле с индукцией 1 мТл окружности максимальным радиусом 2 мм. Определите работу выхода электрона из металла.
Электроны, вылетевшие в положительном направлении оси OX под действием света с катода фотоэлемента, попадают в электрическое и магнитное поля (см. рисунок). Какой должна быть частота падающего света ν, чтобы в момент попадания самых быстрых электронов в область полей действующая на них сила была направлена против оси OY? Работа выхода для вещества катода 2,39 эВ, напряжённость электрического поля 3⋅102 В/м, индукция магнитного поля 10−3 Тл.
Подборка заданий для подготовки к ЕГЭ по теме:"Фотоэффект"
А4. Под действием монохроматического света на металлической пластине идёт фотоэффект, при этом количество выбиваемых электронов в единицу времени зависит от интенсивности падающего света согласно графику
А5. Под действием монохроматического света на металлической пластине идёт фотоэффект, при этом задерживающее напряжение зависит от интенсивности падающего света согласно графику
А6. Под действием монохроматического света на металлической пластине идёт фотоэффект, при этом задерживающее напряжение зависит от интенсивности падающего света согласно графику
А7. Во время фотоэффекта зависимость импульса падающих на металлическую пластину фотонов от максимального импульса выбитых электронов показана на графике
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
А8 . Во время фотоэффекта максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, выбиваемых из металла, зависит от частоты падающего излучения согласно графику 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
А9 .На металлической пластине идёт фотоэффект. Задерживающее напряжение фотоэффекта зависит от частоты излучения согласно графику
А10 .Если поочерёдно освещать поверхность металла излучением с длинами волн 350нм и 540нм, то максимальные скорости фотоэлектронов отличаются в два раза. Это означает, что работа выхода электронов из металла равна
1) 2*10 -19 Дж; 2)2,5*10 -19 Дж; 3) 3*10 -19 Дж;
4) 3,3*10 -19 Дж; 5) 3,5*10 -19 Дж.
А11. На сколько герц изменилась частота падающего на фотокатод излучения, если разность задерживающих напряжений составляет 4,14В?
1)10 13 Гц; 2) 10 14 Гц; 3) 10 15 Гц; 4) 10 16 Гц; 5) 10 17 Гц.
А12 .Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 0,5мкм. При какой частоте падающего света оторвавшиеся с его поверхности электроны будут полностью задерживаться потенциалом в 3,0В?
1)10 14 Гц; 2) 5*10 14 Гц; 3) 10 15 Гц; 4) 5*10 16 Гц;
А13. Какую скорость приобретают вырванные из калия электроны при облучении его фиолетовым светом с длиной волны 0,42 мкм, если работа выхода электронов из калия равна 2эВ?
1)1,5*10 5 м/с; 2) 5,6*10 5 м/с; 3) 8*10 5 м/с; 4) 1,5*10 6 м/с;
А14. Металлическая пластина, работа выхода для которой равна 4,7эВ, освещена излучением с длиной волны 180нм. Какой максимальный импульс передаётся пластине при вырывании электрона ( m е =9,1*10 -31 кг).
1) 7*10 -25 кг*м/с; 2) 3*10 -25 кг*м/с; 3) 10 -25 кг*м/с;
4) 8*10 -26 кг*м/с; 5) 6*10 -26 кг*м/с.
А15. При облучении металла светом с длиной волны 500нм фотоэлектроны задерживаются разностью потенциалов 1,2В. Какова задерживающая разностью потенциалов при облучении металла светом с длиной волны 400нм?
1) 1,3В; 2) 1,4В; 3) 1,6В; 4) 1,7В; 5) 1,8В
А16. Кинетическая энергия фотоэлектрона, вылетевшего с поверхности металла под действием фотона, равна Е. Энергия этого фотона при фотоэффекте
1) больше Е; 2) меньше Е; 3) равна Е;
4) может быть больше или меньше Е в зависимости от условий.
А17. При освещении катода вакуумного фотоэлемента потоком монохроматического света происходит освобождение фотоэлектронов. Как изменится максимальная энергия вылетевших фотоэлектронов при увеличении частоты падающего света в 3 раза?
1) увеличится в 3 раза; 2) не изменится; 3) увеличится более чем в 3 раза;
4) увеличится менее чем в 3 раза.
А18. На пластину из никеля падает электромагнитное излучение, энергия фотонов которого равна 9эВ. При этом в результате фотоэффекта из пластины вылетают электроны с максимальной энергией 4эВ. Чему равна работа выхода электронов из никеля?
1)13эВ; 2) 9эВ; 3)5эВ; 4) 3эВ.
А19. Если скорость фотоэлектронов, выбиваемых светом с поверхности катода, при увеличении частоты света увеличивается в 3 раза, то запирающий потенциал в данной установке должен
1) увеличится в 9 раз; 2) уменьшится в 9 раз; 3) увеличится в 3 раза; 4) уменьшится в 3 раза.
А20. Фотоэффектом называется
1) увеличение температуры проводника с ростом сопротивления;
2) движение лёгкой вертушки при освещении её лепестков;
3) появление разности потенциалов между освещённой и тёмной сторонами металлической пластины;
4) электризация металлов под действием света.
А21. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта представляет собой применение к данному явлению
1) закона сохранения импульса;
2) закона сохранения энергии;
3) закона сохранения заряда;
4) закона сохранения момента импульса.
А22. Красная граница фотоэффекта для лития равна 540нм. Максимальная скорость вылета электронов 10 6 м/с. Частота света, которым освещается катод, равна
1)1,32*10 15 Гц; 2) 1,24*10 15 Гц; 3) 1,08*10 15 Гц; 4) 1,67*10 14 Гц.
А23. Красную границу фотоэффекта определяет
1) частота падающего света;
2) свойства вещества фотокатода;
3) интенсивность падающего света;
4)длина волны падающего света.
А24. Определите задерживающую разность потенциалов для фотоэлектронов, выбиваемых светом с поверхности калия (Ав = 2эВ) при его освещении светом с частотой 9*10 14 Гц
1) 0,3В; 2) 1,2В; 3) 1,7В; 4) 2,1В.
А25. От чего зависит кинетическая энергия фотоэлектронов, выбиваемых из металла при фотоэффекте? А: от частоты падающего света;
Б: от интенсивности падающего света;
В: от работы выхода электронов из металла.
Правильными являются ответы
1) только Б; 2) А 3) А и В; 4) А, Б и В.
А26. Поверхность металла освещается светом, длина волны которого меньше, чем красная граница фотоэффекта. При увеличении интенсивности света
1) фотоэффект происходить не будет при любой интенсивности света;
2) будет увеличиваться количество фотоэлектронов;
3) будет увеличиваться энергия фотоэлектронов;
4) будет увеличиваться энергия и количество фотоэлектронов.
А27. Поверхность металла освещается монохроматическим светом одинаковой интенсивности: сначала красным, потом зелёным, затем синим. В каком случае максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов была наибольшей?
1) при освещении красным светом;
2) при освещении зелёным светом;
3) при освещении синим светом;
4) во всех случаях одинаковая.
А28. Какое из уравнений служит для вычисления работы выхода электронов из металла в результате фотоэффекта?
1) А = hν – Ек 2) А = Ек - hν 3) А = Ек + hν 4) А = Ек/ hν
А29. Незаряженный, изолированный от других тел металлический шар облучается ультрафиолетовым светом. Заряд какого знака будет иметь шар в результате фотоэффекта?
1) положительный; 2) отрицательный;
3) шар останется нейтральным;
4) знак заряда может быть любым.
А30. Интенсивность света, падающего на металлическую пластину, уменьшается, а частота – увеличивается. Число фотоэлектронов, покидающих пластину в единицу времени, будет
1) увеличиваться; 2) уменьшаться;
3) оставаться прежним;
4) сначала увеличиваться, затем уменьшаться.
А31. Как изменится работа выхода электронов из металла при увеличении энергии квантов падающего на него света с 3эВ до 5эВ?
1) увеличится на 2эВ;
2) увеличится на 3эВ;
3) увеличится на 5эВ;
А32. Как изменится минимальная частота, при которой возникает фотоэффект, если пластине сообщить отрицательный заряд?
1) не изменится; 2) увеличится; 3) уменьшится;
4)увеличится или уменьшится в зависимости от рода вещества.
А33. При изучении фотоэффекта поверхность металла освещают светом с известной частотой, превышающей красную границу фотоэффекта, и измеряют энергию вылетевших электронов. Насколько увеличится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при увеличении частоты света на 5*10 14 Гц?
1) 1,6*10 -19 Дж; 2) 2*10 -19 Дж; 3) 3,3*10 -19 Дж; 4) 6,6*10 -19 Дж.
А34. Поверхность металла освещается светом, энергия фотонов которого 9эВ. Работа выхода электронов из металла в 3 раза меньше, чем энергия фотонов. Чему равна максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетевших из металла при фотоэффекте?
1) 9эВ; 2) 2эВ; 3) 3эВ; 4) 6эВ.
А35. Поверхность металла освещается светом, энергия фотонов которого 9эВ. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетевших из металла при фотоэффекте в 3 раза меньше, чем энергия фотонов. Чему равна работа выхода электронов из металла?
А36. При облучении металла зелёным светом наблюдается явление фотоэффекта. Фотоэффект для данного материала будет наблюдаться и при облучении его
1) жёлтым светом; 2)красным светом; 3) оранжевым светом;
А37. При уменьшении угла падения α на плоский фотокатод монохроматического излучения с неизменной длиной волны λ максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов
1) возрастает; 2) уменьшается; 3) не изменяется;
4) возрастает при λ больше 500нм и уменьшается при λ меньше 500нм.
А38. Красная граница фотоэффекта исследуемого металла 800нм. При освещении этого металла светом с длиной волны λ максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетевших из него в 4 раза меньше, чем энергия падающего света. Какова длина волны λ падающего света?
1) 200нм; 2) 400нм; 3) 600нм; 4)3200нм.
А39. Длина волны падающего света на металл 600нм. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетевших из него в 4 раза меньше, чем энергия падающего света. Какова красная граница фотоэффекта исследуемого металла?
1) 400нм; 2) 450нм; 3) 800нм; 4)2400нм.
А40. Красная граница фотоэффекта исследуемого металла 800нм. Металл освещается светом с длиной волны 600нм. Найдите отношение энергии падающего света к кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетевших из него.
1) 3/4 2) 4/3 3) 3 4) 4
А41. Металла освещается светом, энергия которого 12эВ. Определите работу выхода электронов из металла, если известно, что она в 3 раза больше максимальной кинетической энергии фотоэлектронов.
1) 3эВ; 2) 4эВ; 3) 6эВ; 4) 9эВ.
А42. Металла освещается светом. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов составляет 4,2 *10 -19 Дж, работа выхода электронов из металла 9*10 -19 Дж. Определите длину волны падающего света.
1) 150нм; 2) 300нм; 3) 600нм; 4) 1200нм.
А43. Металла освещается светом, энергия которого 12эВ. Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, если известно, что она в 2 раза больше работы выхода электронов из металла.
1) 4эВ; 2) 6эВ; 3) 8эВ; 4) 12эВ.
А44. . Длина волны падающего света на металл 600нм. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов составляет 5,2 *10 -19 Дж. Определите работу выхода электронов из металла.
1) 7*10 -19 Дж; 2) 8*10 -19 Дж; 3) 9*10 -19 Дж; 4) 11*10 -19 Дж;
А45. Длина волны падающего света на металл 600нм. Работа выхода электронов из металла составляет 6,2 *10 -19 Дж. Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов.
1) 7*10 -19 Дж; 2) 8*10 -19 Дж; 3) 9*10 -19 Дж; 4) 11*10 -19 Дж.
А46. Металла освещается светом, энергия которого 5,3*10 -19 Дж. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов составляет 2*10 -19 Дж. Какой длине волны соответствует красная граница фотоэффекта этого металла?
А47. Металл освещается светом. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов составляет 2,7*10 -19 Дж, красная граница фотоэффекта
соответствует 600нм. Определите энергию падающего света.
1) 3,3*10 -19 Дж; 2) 6*10 -19 Дж; 3) 5,4*10 -19 Дж; 4) 7*10 -19 Дж.
А48 . Уменьшение длины волны вызывающего фотоэффект фотона на 1% ведёт к увеличению максимальной скорости выбитого электрона на 1%. В такой ситуации отношение работы выхода электронов к энергии фотона равно
1) 0,5 2) 0,75 3) 0,95 4) не может быть, такая ситуация неосуществима.
А49. Уменьшение длины волны вызывающего фотоэффект фотона на 1% ведёт к увеличению максимальной скорости выбитого электрона на 0,1%. В такой ситуации отношение работы выхода электронов к энергии фотона равно
А50. Уменьшение длины волны вызывающего фотоэффект фотона на 1% ведёт к увеличению максимальной скорости выбитого электрона на 10%. В такой ситуации отношение работы выхода электронов к энергии фотона равно
А51. Увеличение частоты вызывающего фотоэффект фотона на 1% ведёт к увеличению максимальной скорости выбитого электрона на 2%. В такой ситуации отношение работы выхода электронов к энергии фотона равно
1) 0,5 2) 0,75 3) 0,9 4) не может быть, такая ситуация неосуществима.
А52. Увеличение частоты вызывающего фотоэффект фотона на 1% ведёт к увеличению максимальной скорости выбитого электрона на 0,2%. В такой ситуации отношение работы выхода электронов к энергии фотона равно
А53. Увеличение частоты вызывающего фотоэффект фотона в 1,1 раза ведёт к увеличению максимальной скорости выбитого электрона в 1,1 раза. В такой ситуации отношение работы выхода электронов к энергии фотона равно
Задания с кратким ответом.
В1. Красная граница фотоэффекта для металла равна 0,5мкм. При какой частоте света оторвавшиеся с его поверхности электроны полностью задерживаются электрическим полем с потенциалом 3,0В. Полученный результат умножьте на 10 -14 и округлите до целых.
В2. При освещении ультрафиолетовым светом с частотой 10 15 Гц металлического проводника с работой выхода 3,11эВ выбиваются электроны. Чему равна максимальная скорость выбитых электронов? Ответ округлите до одной значащей цифры и умножьте на 10 -5 .
В3. При облучении катода светом с частотой 1,1*10 15 Гц фототок прекращается при напряжении 1,65В. Чему равна красная граница фотоэффекта для данного металла? Ответ округлите до целых и умножьте на 10 -13 .
В4. Если поочерёдно освещать поверхность металла излучением с частотой 350нм и 540нм, то максимальная скорость выбитых электронов отличается в 2 раза. Определите работу выхода электронов из металла, выразив её в эВ.
В5. Фотокатод покрытый кальцием ( А = 4,42 *10 -19 Дж ) освещается светом с частотой 2*10 15 Гц. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции и движутся по окружности радиусом 10мм. Чему равна индукция магнитного поля? Ответ выразите в миллитеслах и округлите до одного знака после запятой.
В6. При облучении катода светом с частотой 10 15 Гц металлического проводника с работой выхода электронов из металла 3эВ выбиваются электроны. Чему равна максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов? Ответ округлите до целых и умножьте на 10 -19 .
В7. И злучение с длиной волны 0,3мкм падает на металлическую пластину. Красная граница фотоэффекта исследуемого металла 4,3*10 14 Гц. Найдите в эВ кинетическую энергию фотоэлектронов фотоэлектронов и округлите до сотых.
В8. Найдите длину волны света, при которой способен выбить с максимальной кинетической энергией фотоэлектронов 2эВ, работа выхода электронов из металла 1,89эВ. Округлите результат до сотых и выразиться в эВ.
Задания с развёрнутым ответом.
С1. В вакууме находятся две покрытые кальцием пластины, которым подключён конденсатор ёмкостью 8000пФ. При длительном освещении одной из пластин светом фототок, возникший вначале, прекращается, а на конденсаторе появляется заряд 11*10 -11 Кл. Определите длину волны света, освещающего пластину. ( Ав = 4,42 *10 -19 Дж )
С2. В вакууме находятся две покрытые кальцием пластины, которым подключён конденсатор ёмкостью С. При длительном освещении пластин светом с частотой 10 15 Гц возникший вначале ток прекращается, а на конденсаторе появляется заряд 11*10 -11 Кл. Определите длину волны света, освещающего пластину. ( Ав = 4,42 *10 -19 Дж )
С3. Фотон с длиной волны 2*10 -5 см выбивает электрон из металлической пластины в сосуде, из которого откачен воздух. Работа выхода электронов из металла 3эВ. Электрон разгоняется постоянным электрическим полем до энергии равной ионизации атома водорода (13,6эВ), и ионизирует атом. Какую минимальную энергию будет иметь протон, возникающий в результате ионизации. Начальная скорость протона равна 0.
С4. Фотон с длиной волны ,соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из металлической пластины в сосуде, в котором находится водород. Электрон разгоняется постоянным электрическим полем и ударяется о катод ( Ав = 4,42 *10 -19 Дж ). Во сколько раз импульс протона Начальная скорость протона равна 0.
С5. Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из катода в сосуде, из которого откачен воздух и впущено небольшое количество водорода. Электрон разгоняется постоянным электрическим полем до энергии ионизации атома водорода 13,6эВ, и ионизирует атом. Возникший протон ускоряется имеющимся электрическим полем и ударяется о катод. Во сколько раз импульс, передаваемый катоду протоном, больше максимального импульса электрона, ионизирующего атом? Начальную скорость протона считать равной нулю, удар абсолютно неупругим.
2. Законы фотоэффекта
Незаряженный, изолированный от других тел металлический шар освещается ультрафиолетовым светом. Заряд, какого знака будет иметь этот шар в результате фотоэффекта?
1) Положительный
3) Шар останется нейтральным
4) Знак заряда может быть любым
При исследовании фотоэффекта Столетов выяснил, что
1) атом состоит из ядра и окружающих его электронов
2) атом может поглощать только определенные частоты
3) сила фототока прямо пропорциональна интенсивности падающего света
4) фототок возникает при частотах падающего света, меньших некоторого значения
В своих опытах Столетов измерял максимальную силу тока (ток насыщения) при освещении электрода ультрафиолетовым светом. Сила тока насыщения при увеличении интенсивности источника света и неизменной его частоте будет
1) увеличиваться
4) сначала увеличивается, затем уменьшается
Фототок насыщения при уменьшении интенсивности падающего света
2) не изменяется
3) уменьшается
4) увеличивается или уменьшается в зависимости от работы выходов
Фототок насыщения при фотоэффекте с уменьшением падающего светового потока
Интенсивность света, падающего на фотокатод, уменьшилась в 10 раз. При этом уменьшилась (ось)
1) скорость фотоэлектронов
2) энергия фотоэлектронов
3) число фотоэлектронов
4) масса фотоэлектронов
Интенсивность света, падающего на металлическую пластинку, увеличивается, а частота – уменьшается. Число фотоэлектронов, покидающих пластинку в единицу времени, будет
3) оставаться прежним
4) сначала увеличиваться, затем уменьшаться
При фотоэффекте число электронов, выбиваемых монохроматическим светом из металла за единицу времени, не зависит от
А: частоты падающего света
Б: интенсивности падающего света
В: работы выхода электронов из металла
Какие утверждения правильные?
1) энергия фотона прямо пропорциональна частоте света
2) вещество поглощает свет квантами
3) сила фототока прямо пропорциональна частоте падающего света
4) фототок возникает при частотах падающего света, превышающих некоторое значение
При фотоэффекте работа выхода электрона из металла, зависит от
1) частоты падающего света
2) интенсивности падающего света
3) химической природы металла
4) кинетической энергии вырываемых электронов
При фотоэффекте работа выхода электрона из металла (красная граница), не зависит от
В: химического состава металла
Какое (-ие) из утверждений правильно (-ы)?
Поверхность металла освещают светом, длина волны которого меньше длины волны , соответствующей красной границе фотоэффекта для данного вещества. При увеличении интенсивности света
1) фотоэффект не будет происходить при любой интенсивности света
2) будет увеличиваться количество фотоэлектронов
3) будет увеличиваться энергия фотоэлектронов
4) будет увеличиваться как энергия фотоэлектронов, так и количество фотоэлектронов
Как изменится минимальная частота, при которой возникает фотоэффект, если пластинке сообщить отрицательный заряд?
3) Уменьшится
4) Увеличится или уменьшится в зависимости от рода вещества
Как изменится минимальная частота, при которой возникает фотоэффект, если пластинке сообщить положительный заряд?
2) Увеличится
В опытах Столетова было обнаружено, что кинетическая энергия электронов, вылетевших с поверхности металлической пластины при её освещении светом, зависит от
1) не зависит от частоты падающего света
2) линейно зависит от частоты падающего света
3) линейно зависит от интенсивности света
4) линейно зависит от длины волны падающего света
При фотоэффекте кинетическая энергия электронов, выбиваемых из металла, зависит от
Из перечисленных ниже факторов выберите те, от которых зависит кинетическая энергия электронов, вылетевших с поверхности металлической пластины при ее освещении светом лампы.
А: Интенсивность падающего света.
Б: Частота падающего света.
В: Работа выхода электрона из металла.
Б и В
От чего зависит максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, выбиваемых из металла при фотоэффекте?
А: От частоты падающего света
Б: От интенсивности падающего света
В: От работы выхода электронов из металла
1) Только Б 2) А и Б
3) А и В 4) А, Б и В
Металлическую пластину освещали монохроматическим светом одинаковой интенсивности: сначала красным, потом зеленым и затем синим. В каком случае максимальная кинетическая энергия вылетающих фотоэлектронов была наибольшей?
1) При освещении красным светом
2) При освещении зеленым светом
3) При освещении синим светом
4) Во всех случаях одинаковая
Металлическую пластину освещали монохроматическим светом одинаковой интенсивности: сначала красным, потом зеленым и затем синим. В каком случае максимальная кинетическая энергия вылетающих фотоэлектронов была наименьшей?
4) Во всех случаях одинаковой
Кинетическая энергия электронов, выбиваемых из металла при фотоэффекте, не зависит от
В: площади освещаемой поверхности.
При фотоэффекте задерживающая разность потенциалов не зависит от
В: угла падения света
Какие утверждения правильны?
При увеличении угла падения на плоский фотокатод монохроматического излучения с неизменной длиной волны максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов
4) возрастает при >500 нм и уменьшается при < 500 нм
При уменьшении угла падения на плоский фотокатод монохроматического излучения с неизменной длиной волны максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов
Четырёх учеников попросили нарисовать общий вид графика зависимости максимальной энергии Е электронов, вылетевших из пластины в результате фотоэффекта, от интенсивности падающего света. Какой из приведенных графиков выполнен правильно?
Интенсивность света падающего на металлическую пластинку увеличивается а частота уменьшается
Тип 18 № 3715В таблице приведена зависимость максимальной кинетической энергии вылетающих из металла электронов от энергии падающих на металл фотонов.
| эВ | 2,4 | 2,8 | 3,3 | 4,0 |
| эВ | 0,6 | 1,0 | 1,5 | 2,2 |
Определите работу выхода для этого металла. (Ответ дать в электрон-вольтах.)
Тип 19 № 8952Металлическую пластинку облучают светом, длина волны которого 0,5 мкм. Работа выхода электронов с поверхности этого металла равна 3 · 10 –19 Дж. Длину волны света уменьшили на 20%.
Определите, как в результате этого изменились энергия падающих на металл фотонов и максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.
3) не изменилась.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Уменьшение длины волны приведет к увеличению энергии падающего излучения, а значит, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов увеличится.
Задания Д21 № 9321На металлическую пластинку падает пучок монохроматического света. При этом наблюдается явление фотоэффекта. На графиках в первом столбце представлены зависимости энергии от длины волны и частоты света Установите соответствие между графиком и той энергией, для которой он может определять представленную зависимость.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
1) зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света
2) зависимость энергии падающих фотонов от частоты падающего света
3) зависимость энергии падающих фотонов от длины волны света
4) зависимость потенциальной энергии взаимодействия фотоэлектронов с ионами металла от длины волны падающего света
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Рассмотрим указанные виды зависимостей.
1) Зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света:
График — ломанная линия. (Б — 1)
2) Зависимость энергии падающих фотонов от частоты падающего света:
График — прямая линия, выходящая из начала координат.
3) Зависимость энергии падающих фотонов от длины волны света:
График — гипербола. (А — 3)
4) Потенциальная энергия взаимодействия фотоэлектронов с ионами металла не зависит от длины волны падающего света.
Тип 19 № 24371На установке, представленной на фотографиях (рис. а — общий вид; рис. б — фотоэлемент), исследовали зависимость кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света. Для этого в прорезь осветителя помещали различные светофильтры и измеряли запирающее напряжение. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только жёлтый свет, а во второй — пропускающий только синий свет.
Как изменяются частота световой волны и работа выхода при переходе от первой серии опытов ко второй? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.
3. не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться.
| Частота световой волны, падающей на фотоэлемент | Работа выхода материала катода фотоэлемента |
Частота желтого света меньше частоты синего света. Светофильтр пропускает световые волны только соответствующей частоты. Поэтому при замене желтого светофильтра на синий частота света увеличивалась (1).
Работа выхода электронов с поверхности металла зависит только от рода вещества. Поэтому при замене светофильтров она не менялась (3).
Тип 18 № 27131На рисунке изображён график зависимости максимальной скорости V фотоэлектронов от длины волны света, падающего на поверхность металлической пластины. Определите, чему равна работа выхода электрона с поверхности этого металла. Ответ запишите в электрон-вольтах.
Работа выхода — это минимальная энергия фотона, необходимая для вылета электронов с поверхности металла, при этом максимальная скорость электронов равна 0. Из этих соображений находим из графика максимальную длину волны Тогда работа выхода равна
Тип 18 № 2323Работа выхода для материала катода вакуумного фотоэлемента равна 1,5 эВ. Катод освещается монохроматическим светом, у которого энергия фотонов равна 3,5 эВ. Чему равно запирающее напряжение, при котором фототок прекратится? (Ответ дать в вольтах.) Заряд электрона принять равным 1,6·10 −19 Кл, а 1 эВ — 1,6·10 −19 Дж.
Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта Отсюда находим запирающее напряжение
Тип 18 № 27097 Тип 18 № 2304Поток фотонов с энергией 15 эВ выбивает из металла фотоэлектроны, максимальная кинетическая энергия которых в 2 раза меньше работы выхода. Какова максимальная кинетическая энергия образовавшихся фотоэлектронов? (Ответ дать в электрон-вольтах.)
В условии сказано, что максимальная кинетическая энергия в 2 раза меньше работы выхода т.е. Авых=0,5Екин, тогда hv=1,5Екин, Екин=10эВ
Тип 19 № 6903Интенсивность монохроматического светового пучка плавно уменьшают, не меняя частоту света. Как изменяются при этом концентрация фотонов в световом пучке и скорость каждого фотона? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Концентрация фотонов | Скорость фотона |
Интенсивность света — энергия, прошедшая через единицу площади за единицу времени. Данная энергия зависит от количества фотонов. Значит, при уменьшении интенсивности концентрация фотонов уменьшилась.
Скорость фотона — неизменная величина.
Тип 19 № 26034При освещении металлической пластины светом длиной волны наблюдается явление фотоэлектрического эффекта. Как изменятся работа выхода электронов с поверхности металла и максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при уменьшении в 2 раза длины волны падающего на пластину света?
| Работа выхода | Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона |
Отношение больше единицы, значит, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов увеличится более чем в 2 раза (1).
Читайте также: