Какому условию должна удовлетворять длина волны света падающего на поверхность металла

Обновлено: 05.07.2024

Квантовая физика - раздел теоретической физики, в котором изучаются квантово-механические и квантово-полевые системы и законы их движения.

Фотоэффект – это вырывание электронов из вещества под действием света.

Квант - (от лат. quantum — «сколько») — неделимая порция какой-либо величины в физике.

Ток насыщения - некоторое предельное значение силы фототока.

Задерживающее напряжение - минимальное обратное напряжение между анодом и катодом, при котором фототок равен нулю.

Работа выхода – это минимальная энергия, которую надо сообщить электрону, чтобы он покинул металл. которую нужно сообщить электрону, для того чтобы он мог преодолеть силы, удерживающие его внутри металла.

Красная граница фотоэффекта – это минимальная частота или максимальная длина волны света излучения, при которой еще возможен внешний фотоэффект.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

1. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Чаругин В. М. Физика. 11 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. – С. 259 – 267.

2. Рымкевич А. П. Сборник задач по физике. 10-11 класс.- М.:Дрофа,2009. – С. 153 – 158.

3. Элементарный учебник физики. Учебное пособие в 3 т./под редакцией академика Ландсберга Г. С.: Т.3. Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика. – 12-е изд. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. С. 422 – 429.

4. Тульчинский М. Е. Качественные задачи по физике в средней школе. Пособие для учителей. Изд. 4-е, переработ. и доп. М. «Просвещение», 1972. С. 157.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

В начале 20-го века в физике произошла величайшая революция. Попытки объяснить наблюдаемые на опытах закономерности распределения энергии в спектрах теплового излучения оказались несостоятельными. Законы электромагнетизма Максвелла неожиданно «забастовали». Противоречия между опытом и практикой были разрешены немецким физиком Максом Планком.

Гипотеза Макса Планка: атомы испускают электромагнитную энергию не непрерывно, а отдельными порциями – квантами. Энергия Е каждой порции прямо пропорциональна частоте ν излучения света: E = hν.

Коэффициент пропорциональности получил название постоянной Планка, и она равна:

h = 6,63 ∙ 10 -34 Дж∙с.

После открытия Планка начала развиваться самая современная и глубокая физическая теория – квантовая физика.

Квантовая физика - раздел теоретической физики, в котором изучаются квантово-механические и квантово-полевые системы и законы их движения.

Поведение всех микрочастиц подчиняется квантовым законам. Но впервые квантовые свойства материи были обнаружены именно при исследовании излучения и поглощения света.

В 1886 году немецкий физик Густав Людвиг Герц обнаружил явление электризации металлов при их освещении.

Явление вырывания электронов из вещества под действием света называется внешним фотоэлектрическим эффектом.

Законы фотоэффекта были установлены в 1888 году профессором московского университета Александром Григорьевичем Столетовым.

Схема установки для изучения законов фотоэффекта

Первый закон фотоэффекта: фототок насыщения - максимальное число фотоэлектронов, вырываемых из вещества за единицу времени, - прямо пропорционален интенсивности падающего излучения.

Зависимость силы тока от приложенного напряжения

Увеличение интенсивности света означает увеличение числа падающих фотонов, которые выбивают с поверхности металла больше электронов.

Второй закон фотоэффекта: максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего излучения и линейно возрастает с увеличением частоты падающего излучения.

Третий закон фотоэффекта: для каждого вещества существует граничная частота такая, что излучение меньшей частоты не вызывает фотоэффекта, какой бы ни была интенсивность падающего излучения. Эта минимальная частота излучения называется красной границей фотоэффекта.

где А_в – работа выхода электронов;

h – постоянная Планка;

ν_min - частота излучения, соответствующая красной границе фотоэффекта;

с – скорость света;

λкр – длина волны, соответствующая красной границе_.

Фотоэффект практически безынерционен: фототок возникает одновременно с освещением катода с точностью до одной миллиардной доли секунды.

Работа выхода – это минимальная энергия, которую надо сообщить электрону, чтобы он покинул металл.

Для большинства веществ фотоэффект возникает только под действием ультрафиолетового облучения. Однако некоторые металлы, например, литий, натрий и калий, испускают электроны и при облучении видимым светом.

Известно, что фототоком можно управлять, подавая на металлические пластины различные напряжения. Если на систему подать небольшое напряжение обратной полярности, "затрудняющее" вылет электронов, то ток уменьшится, так как фотоэлектронам, кроме работы выхода, придется совершать дополнительную работу против сил электрического поля.

Задерживающее напряжение - минимальное обратное напряжение между анодом и катодом, при котором фототок равен нулю.

Максимальная кинетическая энергия электронов выражается через задерживающее напряжение:

где

Е – заряд электрона;

Теорию фотоэффекта разработал Альберт Эйнштейн. На основе квантовых представлений Эйнштейн объяснил фотоэффект. Электрон внутри металла после поглощения одного фотона получает порцию энергии и стремится вылететь за пределы кристаллической решетки, т.е. покинуть поверхность твердого тела. При этом часть полученной энергии он израсходует на совершение работы по преодолению сил, удерживающих его внутри вещества. Остаток энергии будет равен кинетической энергии:

В 1921 году Альберт Эйнштейн стал обладателем Нобелевской премии, которая, согласно официальной формулировке, была вручена «за заслуги перед теоретической физикой и особенно за открытие закона фотоэлектрического эффекта».

Если фотоэффект сопровождается вылетом электронов с поверхности вещества, то его называют внешним фотоэффектом или фотоэлектронной эмиссией, а вылетающие электроны - фотоэлектронами. Если фотоэффект не сопровождается вылетом электронов с поверхности вещества, то его называют внутренним.

Примеры и разбор решения заданий

1. Монохроматический свет с длиной волны λ падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. Фотоэлектроны тормозятся электрическим полем. Как изменятся работа выхода электронов с поверхности металла и запирающее напряжение, если уменьшить длину волны падающего света?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Работа выхода

Запирающее напряжение

Работа выхода - это характеристика металла, следовательно, работа выхода не изменится при изменении длины волны падающего света.

Запирающее напряжение - это такое минимальное напряжение, при котором фотоэлектроны перестают вылетать из металла. Оно определяется из уравнения:

Следовательно, при уменьшении длины волны падающего света, запирающее напряжение увеличивается.

2. Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода λ₀ = 290 нм. При облучении катода светом с длиной волны λ фототок прекращается при напряжении между анодом и катодом U = 1,5 В. Определите длину волны λ.

Запишем уравнение для фотоэффекта через длину волны:

Условие связи красной границы фотоэффекта и работы выхода:

Запишем выражение для запирающего напряжения – условие равенства максимальной кинетической энергии электрона и изменения его потенциальной энергии при перемещении в электростатическом поле:

Решая систему уравнений (1), (2), (3), получаем формулу для вычисления длины волны λ:

результаты поиска по запросу: Энергия

1. Какому условию должна удовлетворять длина волны света λ, падающего на поверхность металла, чтобы началось явление фотоэффекта?
А – работа выхода;
h – постоянная Планка;
v – частота;
Е_k - энергия электрона.

1. λ ≥ A/h
2. λ ≤ hc/A
3. λ > E_k/h
4. λ > hc/A

25. Как изменится максимальная энергия фотоэлектронов, если, не меняя частоты падающего света, увеличить его интенсивность в 2 раза?

1. уменьшится в 2 раза
2. не изменится
3. увеличится в 4 раза
4. увеличится в 2 раза

51. Атом, энергия ионизации которого равна 3 эВ, поглощает фотон с энергией 4 эВ. Какова скорость выбитого электрона (м/с)?

1. 10 7
2. 10 6
3. 10 5
4. 6•10 5

52. Работа выхода электронов из первого металла равна А, а из второго - 2А. Металлы освещаются светом с энергией фотонов 4А. Определите, во сколько раз максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих из первого металла больше, чем из второго.

54. Как изменится максимальная энергия фотоэлектронов, вырываемых светом из металла, если, не меняя числа фотонов, падающих в 1 с на поверхность металла, длину волны излучения уменьшить в 2 раза?

1. увеличится более, чем в 2 раза
2. увеличится в 2 раза
3. уменьшится в 2 раза
4. уменьшится менее, чем в 2 раза

56. Красная граница фотоэффекта для некоторого вещества равна 450 нм. Какова минимальная энергия фотонов (эВ), вырывающих электроны из данного металла? h = 4,1•10 -15 эВ•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 4,5
2. 2,7
3. 3,6
4. 1,5

77. Как изменится максимальная энергия фотоэлектронов, если, не меняя частоты падающего света, увеличить его интенсивность в 2 раза?

1. λ=hc/E
2. λ=hE/c
3. λ=cE/p
4. λ=E/hc

185. В результате квантового перехода, связанного с испусканием фотона, потенциальная энергия электрона в атоме водорода…

1. не изменяется
2. увеличивается
3. уменьшается
4. предсказать невозможно

186. Радиус первой боровской орбиты электрона в атоме водорода равен 0,5•10 -10 м, второй, третьей и четвертой соответственно в 4, 9 и 16 раз больше. На какой орбите кинетическая энергия электрона наибольшая?

190. В результате квантового перехода, связанного с испусканием фотона, кинетическая энергия электрона в атоме водорода…

1. предсказать невозможно
2. увеличивается
3. не изменяется
4. уменьшается

191. Вследствие испускания фотона энергия атома уменьшилась на 2 эВ. Определите длину волны испущенного фотона (нм).

1. 420
2. 855
3. 710
4. 615

200. Какова энергия ионизации атома кислорода (эВ), если его ионизация начинается при частоте падающего света 3,4•10 15 Гц. h = 4,1•10 -15 эВ•с.

1. 18,6
2. 11,3
3. 13,9
4. 9,2

204. В результате квантового перехода, связанного с излучением фотона, кинетическая энергия электрона…

1. уменьшается
2. не изменяется
3. у одних атомов увеличивается, у других – уменьшается
4. увеличивается

Gee Test

Система подготовки к тестам и средство для проверки своих знаний. Инструмент для тестирования студентов и школьников.

Тест по квантовой физике

1. c / E
2. hv / E
3. E / hc
4. E / c

3. Лазер полезной мощностью 30 Вт испускает каждую секунду 10 20 фотонов. Определите длину волны излучения лазера (мкм). h = 6,6•10 -34 Дж•с

1. 0,66
2. 0,99
3. 1,98
4. 0,78

1. Дж
2. Дж/с
3. Дж•с
4. Дж/м

5. Сколько фотонов каждую секунду испускает источник монохроматического света с длиной волны 660 нм и мощностью 20 Вт? h = 6,6•10 -34 Дж•с

1. 6,7•10 19
2. 5•10 20
3. 10 20
4. 6,7•10 21

6. Мощность светового луча лазера, работающего на волне длиной 6,6 10 -7 м, равна 2 Вт. Сколько фотонов излучает лазер за 1 с? h = 6,6•10 -34 Дж•с

1. 6,6•10 18
2. 10 18
3. 3,3•10 18
4. 2,5•10 21

1. 1,5•10 -27
2. 2,21•10 -26
3. 1,5•10 -41
4. 2,21•10 -41

1. h / λc
2. hc / λ
3. hλc
4. hλc 2

9. Чему равна красная граница (м) фотоэффекта для вещества с работой выхода электронов 6•10 -19 Дж. h = 6,6•10 -34 Дж•с.

1. 6,6•10 -8
2. 3,3•10 -7
3. 3•10 -7
4. 6,6•10 -6

10. Работа выхода для серебра составляет 6•10 -19 Дж. Определите красную границу фотоэффекта (нм). h = 6,6•10 -34 Дж•с, с=3•10 8 м/с.

1. 200
2. 500
3. 460
4. 330

11. На рисунке приведены вольтамперные характеристики вакуумного фотоэлемента. Какая характеристика соответствует минимальному световому потоку, падающему на фотокатод.

1. 4,4•10 -35
2. 2,2•10 -33
3. 4,4•10 -34
4. 2,2•10 -35

1. 2•10 -19
2. 10 -26
3. 2•10 -42
4. 2•10 -25

14. На каком из приведенных графиков правильно отражена зависимость максимальной кинетической энергии (Ек) электрона, вылетающего с поверхности металла, от энергии фотона (Е), падающего на поверхность металла? А - работа выхода электрона из металла.

15. На абсолютно черную поверхность перпендикулярно к ней падает свет. Чему равен импульс, переданный телу при поглощении одного фотона?

1. hл/н
2. hн/с
3. 2hн/с
4. hс/л

16. Чему равен импульс фотона (кг•м/с), испущенного атомом при переходе электрона из одного состояния в другое, отличающееся по энергии на 4,8•10 -19 Дж?

1. 1,5•10 -24
2. 1,6•10 -27
3. 3•10 -25
4. 1•10 -27

17. Какова максимальная частота рентгеновского излучения из рентгеновской трубки (Гц), работающей под напряжением 33 кВ? h = 6,6•10 -34 Дж•с

1. 4•10 18
2. 8•10 17
3. 2•10 18
4. 8•10 18

1. 2,7•10 -27
2. 2,6•10 -26
3. 1,3•10 -25
4. 1,3•10 -27

19. Определите красную границу фотоэффекта (н, Гц) для вещества с работой выхода 3•10 -19 Дж. h = 6,6•10 -34 Дж•с.

1. 1,5•10 15
2. 4,5•10 14
3. 1,5•10 14
4. 4,5•10 15

1. нейтральная частица, способная перемещаться в пустоте со скоростью от 200 до 300 тысяч км/с
2. частица, обладающая массой электрона, но имеющая заряд противоположного знака
3. квант электромагнитного излучения
4. "дырка" в твердом теле

21. Какое из перечисленных ниже оптических явлений получило объяснение на основе квантовой теории света?

1. дифракция
2. дисперсия
3. фотоэффект
4. интерференция

1. 3•10 -36
2. 1,6•10 -36
3. 1•10 -35
4. 1,5•10 -36

1. hλ/c = A+m? 2 /2
2. h/c = λ(A+m? 2 /2)
3. hλ = A/m? 2
4. hc = λ(A+m? 2 /2)

26. Точечный источник света мощностью 66 Вт излучает фотоны с длиной волны 400 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 9 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 25,7•10 16
2. 1,3•10 17
3. 1,64•10 16
4. 6,73•10 16

27. Точечный источник света мощностью 66 Вт излучает фотоны с длиной волны 300 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 11 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 6,73•10 16
2. 25,7•10 16
3. 3,26•10 16
4. 6,55•10 16

28. Точечный источник света мощностью 66 Вт излучает фотоны с длиной волны 500 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 7 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 1,64•10 16
2. 3,26•10 16
3. 25,7•10 16
4. 2,7•10 17

29. Точечный источник света мощностью 33 Вт излучает фотоны с длиной волны 700 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 3 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 6,73•10 16
2. 3,26•10 16
3. 10 18
4. 1,64•10 16

30. Точечный источник света мощностью 66 Вт излучает фотоны с длиной волны 700 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 3 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 2•10 18
2. 15,8•10 16
3. 2,45•10 16
4. 4,89•10 16

31. Точечный источник света мощностью 99 Вт излучает фотоны с длиной волны 300 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 11 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 15,8•10 16
2. 9,8•10 16
3. 51,3•10 16
4. 4,89•10 16

32. Точечный источник света мощностью 99 Вт излучает фотоны с длиной волны 400 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 9 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 15,8•10 16
2. 51,3•10 16
3. 2,45•10 16
4. 1,96•10 16

33. Точечный источник света мощностью 99 Вт излучает фотоны с длиной волны 600 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 5 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 4,89•10 16
2. 9,5•10 17
3. 77•10 16
4. 10,1•10 16

34. Точечный источник света мощностью 99 Вт излучает фотоны с длиной волны 700 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 3 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 23,8•10 16
2. 10,1•10 16
3. 3•10 18
4. 4,89•10 16

35. Точечный источник света мощностью 66 Вт излучает фотоны с длиной волны 600 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 5 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 6,3•10 17
2. 51,3•10 16
3. 2,45•10 16
4. 4,89•10 16

36. Точечный источник света мощностью 33 Вт излучает фотоны с длиной волны 600 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 5 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 3,37•10 16
2. 3,17•10 17
3. 99•10 16
4. 1,63•10 16

37. Точечный источник света мощностью 99 Вт излучает фотоны с длиной волны 500 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 7 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 77•10 16
2. 4,89•10 16
3. 23,8•10 16
4. 4•10 17

38. Точечный источник света мощностью 9,9 Вт излучает фотоны с длиной волны 400 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 4 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 6,2•10 15
2. 4,6•10 15
3. 7,4•10 16
4. 9,9•10 16

39. Точечный источник света мощностью 6,6 Вт излучает фотоны с длиной волны 500 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 6 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 5•10 16
2. 2,3•10 15
3. 1,65•10 16
4. 3,7•10 16

40. Точечный источник света мощностью 6,6 Вт излучает фотоны с длиной волны 300 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 2 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 1,65•10 16
2. 2,3•10 15
3. 9,2•10 15
4. 2•10 17

41. Точечный источник света мощностью 6,6 Вт излучает фотоны с длиной волны 700 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 10 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 1,85•10 16
2. 6,2•10 15
3. 7,4•10 16
4. 2,48•10 16

42. Точечный источник света мощностью 6,6 Вт излучает фотоны с длиной волны 400 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 4 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 6,6•10 16
2. 5•10 16
3. 2,3•10 15
4. 9,2•10 15

43. Точечный источник света мощностью 9,9 Вт излучает фотоны с длиной волны 300 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 2 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 4,6•10 15
2. 6,2•10 15
3. 3•10 17
4. 2,48•10 16

44. Точечный источник света мощностью 9,9 Вт излучает фотоны с длиной волны 500 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 6 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 2,48•10 16
2. 5,5•10 16
3. 9,3•10 15
4. 6,9•10 15

45. Точечный источник света мощностью 9,9 Вт излучает фотоны с длиной волны 600 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 8 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 2,48•10 16
2. 3,7•10 16
3. 6,9•10 15
4. 1,37•10 15

46. Точечный источник света мощностью 9,9 Вт излучает фотоны с длиной волны 700 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 10 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 2,8•10 16
2. 9,3•10 15
3. 2,48•10 16
4. 1,37•10 16

47. Точечный источник света мощностью 33 Вт излучает фотоны с длиной волны 500 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 7 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 1,63•10 16
2. 7,9•10 16
3. 1,35•10 17
4. 99•10 16

48. Точечный источник света мощностью 33 Вт излучает фотоны с длиной волны 300 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 11 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

1. 3,29•10 16
2. 1,63•10 16
3. 3,37•10 16
4. 7,9•10 1

49. Точечный источник света мощностью 33 Вт излучает фотоны с длиной волны 400 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 9 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

D) не излучают свет и не теряют энергию

1. Какому условию должна удовлетворять длина волны света λ, падающего на поверхность металла, чтобы началось явление фотоэффекта?

А – работа выхода;

Е_k - энергия электрона.

2. Каким выражением определяется импульс фотона с энергией E?

D) E / c

A) 0,66

4. В каких единицах измеряется постоянная Планка?

6. Определите импульс фотона (кг•м)/с, длина волны которого 4,41•10 -7 м? (h = 6,62•10 -34 Дж•с)

7. Какое из приведенных выражений соответствует массе фотона с длиной волны л?

8. Чему равна красная граница (м) фотоэффекта для вещества с работой выхода электронов 6•10 -19 Дж. h = 6,6•10-34Дж•с.

9. Работа выхода для серебра составляет 6•10 -19 Дж. Определите красную границу фотоэффекта (нм). h = 6,6•10 -34 Дж•с, с=3•10 8 м/с.

D) 330

10. На рисунке приведены вольтамперные характеристики вакуумного фотоэлемента. Какая характеристика соответствует минимальному световому потоку, падающему на фотокатод.

D) 4

11. Определите массу фотона (кг) с длиной волны 100 нм. h = 6,6•10 -34 Дж•с.

12. Каков импульс фотона (кг•м/с) излучения с длиной волны 3,31•10 -9 м (h = 6,62•10 -34 Дж•с)?

13. На каком из приведенных графиков правильно отражена зависимость максимальной кинетической энергии (Ек) электрона, вылетающего с поверхности металла, от энергии фотона (Е), падающего на поверхность металла? А - работа выхода электрона из металла.

14. На абсолютно черную поверхность перпендикулярно к ней падает свет. Чему равен импульс, переданный телу при поглощении одного фотона?

B) hн/с

15. Чему равен импульс фотона (кг•м/с), испущенного атомом при переходе электрона из одного состояния в другое, отличающееся по энергии на 4,8•10 -19 Дж?

16. Какова максимальная частота рентгеновского излучения из рентгеновской трубки (Гц), работающей под напряжением 33 кВ? h = 6,6•10 -34 Дж•с

17. Определите импульс фотона (кг•м)/c, длина волны которого равна 500 нм. h = 6,62•10 -34 Дж•с

18. Что такое фотон? Это …

A) нейтральная частица, способная перемещаться в пустоте со скоростью от 200 до 300 тысяч км/с

B) частица, обладающая массой электрона, но имеющая заряд противоположного знака

C) квант электромагнитного излучения

D) "дырка" в твердом теле

19. Какое из перечисленных ниже оптических явлений получило объяснение на основе квантовой теории света?

C) фотоэффект

20. Определите массу фотона (кг) с длиной волны 220 нм. h = 6,6•10 -34 Дж•с

21. Какова энергия фотона (эВ) излучения с длиной волны 10 -7 м (h = 4•10 -15 эВ•с)?

D) 12

22. Формула Эйнштейна для фотоэффекта, выраженная через длину волны падающего света, имеет вид…

D) hc = λ(A+m?2/2)

23. Точечный источник света мощностью 66 Вт излучает фотоны с длиной волны 400 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 9 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

24. Точечный источник света мощностью 66 Вт излучает фотоны с длиной волны 300 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 11 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

25. Точечный источник света мощностью 66 Вт излучает фотоны с длиной волны 500 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 7 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

26. Точечный источник света мощностью 33 Вт излучает фотоны с длиной волны 700 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 3 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

27. Точечный источник света мощностью 66 Вт излучает фотоны с длиной волны 700 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 3 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

28. Какую энергию должен иметь фотон (МэВ), чтобы его масса стала равной массе покоя электрона?

C) 0,511

29. Атом, энергия ионизации которого равна 3 эВ, поглощает фотон с энергией 4 эВ. Какова скорость выбитого электрона (м/с)?

30. Определите красную границу фотоэффекта (?, Гц) для вещества с работой выхода электронов 2 эВ. h=4,1•10 -15 эВ.

31. Оцените частоту кванта теплового излучения (Гц), соответствующую максимуму непрерывного спектра, излучаемого при Т= 1000 К. h = 6,6•10 -34 Дж•с, k = 1,38•10 -23 Дж/К.

32. Красная граница фотоэффекта для некоторого вещества равна 450 нм. Какова минимальная энергия фотонов (эВ), вырывающих электроны из данного металла? h = 4,1•10 -15 эВ•с, с = 3•10 8 м/с.

B) 2,7

33. Изолированный шар из материала с работой выхода электрона 5 эВ облучается потоком рентгеновских квантов, длина волны которых равна 5 нм. До какого максимального потенциала (В) может зарядиться этот шар? h = 4,1•10 -15 эВ•с, с = 3•10 8 м/с.

A) 241

34. Во сколько раз давление света, падающего перпендикулярно идеально белой поверхности, больше давления света, падающего перпендикулярно идеально черной поверхности?

A) 2

35. Какую максимальную энергию (эВ) имеют фотоэлектроны, выбиваемые фотонами с частотой 5•10 -15 Гц из материала с работой выхода электронов 3 эВ? h = 4,1•10 -15 эВ•с.

C) 17,5

36. Источник света мощностью 6,6 Вт излучает монохроматические фотоны с длиной волны 500 нм. Сколько фотонов в секунду излучает данный источник света? h = 6,6•10 -34 Дж•с, с = 3•10 8 м/с.

37. Коротковолновая граница тормозного рентгеновского спектра соответствует длине волны рентгеновского кванта 1 нм. Оцените, под каким напряжением (кВ) работает рентгеновская трубка. h = 4,1•10 -15 эВ•с, с = 3•10 8 м/с.

B) 1,2

38. Определите красную границу фотоэффекта (нм) для металла с работой выхода 3 эВ. h = 4,1•10 -15 эВ•с, с = 3•10 8 м/с.

D) 410

39. Определите частоту фотона (Гц), имеющего энергию 3 эВ. h = 4,1•10 -15 эВ•с.

40. Определите энергию фотона (эВ) с частотой 10 -15 Гц. h = 4,1•10 -15 эВ•с.

B) 4,1

41. Под действием монохроматического излучения из металла с работой выхода 1,5 эВ вылетают фотоэлектроны с максимальной энергией 0,5 эВ. Какова длина волны этого излучения (нм)? h=4,14•10 -15 эВ•с.

D) 621

42. С какой максимальной скоростью (Мм/с) вылетают фотоэлектроны из металла с работой выхода 2 эВ при освещении его светом с длиной волны 400 нм? (mе=9•10 -31 кг, h = 6,63•10 -34 Дж•c, с = 3•10 8 м/с, е=1,6•10 -19 Кл)

C) 0,62

43. Под действием монохроматического излучения из металла с работой выхода 2 эВ вылетают фотоэлектроны с максимальной энергией 1,5 эВ. Какова длина волны этого излучения (нм)? h=4,14•10 -15 эВ•с.

D) 355

44. Сплав с работой выхода электрона 4,0 эВ облучается ультрафиолетовым светом с длиной волны 300 нм. Какова максимальная скорость фотоэлектронов (м/с), вырываемых из этого сплава? mе=9•10 -31 кг, h = 6,62•10 -34 Дж•c = 4,1•10 -15 эВ•с, с = 3•10 8 м/с.

B) 0,19

45. Сплав с работой выхода электрона 3,8 эВ облучается ультрафиолетовым светом с длиной волны 300 нм. Какова максимальная скорость фотоэлектронов (м/с), вырываемых из этого сплава? mе=9•10 -31 кг, h = 6,62•10 -34 Дж•c = 4,1•10 -15 эВ•с, с = 3•10 8 м/с.

D) 0,33

46. В результате квантового перехода, связанного с излучением фотона, кинетическая энергия электрона…

B) не изменяется

C) у одних атомов увеличивается, у других – уменьшается

D) увеличивается

47. На рисунке приведена условная схема энергетических уровней некоторого атома и несколько квантовых переходов между ними. Какой стрелкой обозначен переход с испусканием фотона с наибольшей длиной волны?

A) 1

48. На рисунке приведена условная схема энергетических уровней некоторого атома и несколько квантовых переходов между ними. Какой стрелкой обозначен переход с поглощением фотона с наименьшей длиной волны?

A) 6

49. Излучение лазера: 1) когерентно, 2) не когерентно, 3) монохроматично, 4) не монохроматично, 5) направленно, 6) изотропно.

C) 1, 3 и 5

50. На какую стационарную орбиту переходят электроны в атоме водорода при испускании видимого света?

B) 2

51. Радиус первой боровской орбиты электрона в атоме водорода равен 0,5•10 -8 м, второй, третьей и четвертой соответственно в 4,9 и 16 раз больше. На какой орбите центростремительное ускорение электрона наименьшее?

A) 4

52. На рисунке приведена условная схема энергетических уровней некоторого атома и несколько квантовых переходов между ними. Какой стрелкой обозначен переход с поглощением фотона с наибольшей длиной волны?

C) 5

53. На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней некоторого атома и несколько переходов между ними. Какой стрелкой указан переход с поглощением фотона наибольшей длины волны?

D) 8

54. На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней некоторого атома и несколько переходов между ними. Какой стрелкой указан переход с испусканием фотона наибольшей частоты?

D) 1

55. Найдите длину волны (нм), излучаемой атомом при его переходе из состояния с Е₁= -1,7 эВ в состояние с E₂= -5,8 эВ.

B) 300

56. В результате квантового перехода, связанного с поглощением фотона, скорость электрона в атоме водорода…

A) не изменяется

C) уменьшается

D) предсказать невозможно

57. Вследствие испускания фотона энергия атома уменьшилась на 2 эВ. Определите длину волны испущенного фотона (нм).

D) 615

58. В результате квантового перехода, связанного с испусканием фотона, кинетическая энергия электрона в атоме водорода…

A) предсказать невозможно

B) увеличивается

C) не изменяется

59. В результате квантового перехода, связанного с испусканием фотона, скорость электрона в атоме водорода

C) предсказать невозможно

60. Укажите верное утверждение. Электроны, двигаясь в атоме по стационарным орбитам…

A) излучают свет и теряют энергию

B) излучают свет, но не теряют энергию

C) не излучают свет, но теряют энергию

D) не излучают свет и не теряют энергию

61. В результате квантового перехода, связанного с испусканием фотона, потенциальная энергия электрона в атоме водорода…

62. Два автомобиля с включёнными фарами движутся навстречу друг другу с одинаковыми скоростями ? относительно Земли. С какой скоростью движутся испущенные ими фотоны друг относительно друга? с - скорость света в вакууме.

A) с

63. С какой максимальной скоростью (Мм/с) вылетают фотоэлектроны из металла с работой выхода 2,5 эВ при освещении его светом с длиной волны 350 нм? (mе=9,1•10 -31 кг, h = 6,63•10 -34 Дж•c, с = 3•10 8 м/с, е = 1,6•10 -19 Кл)

C) 0,61

64. С какой максимальной скоростью (Мм/с) вылетают фотоэлектроны из металла с работой выхода 2,5 эВ при освещении его светом с длиной волны 450 нм? (mе=9,1•10 -31 кг, h = 6,63•10 -34 Дж•c, с = 3•10 8 м/с, е = 1,6•10 -19 Кл)

A) 0,30

65. Точечный источник света мощностью 6,6 Вт излучает фотоны с длиной волны 500 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 6 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•c, с = 3•10 8 м/с.

66. Точечный источник света мощностью 6,6 Вт излучает фотоны с длиной волны 700 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 10 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•c, с = 3•10 8 м/с.

67. Точечный источник света мощностью 9,9 Вт излучает фотоны с длиной волны 300 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 2 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•c, с = 3•10 8 м/с.

68. Точечный источник света мощностью 9,9 Вт излучает фотоны с длиной волны 300 нм. Сколько фотонов проходит ежесекундно через 1 м 2 поверхности, расположенной перпендикулярно пучку на расстоянии 2 м от источника? h = 6,6•10 -34 Дж•c, с = 3•10 8 м/с.

69. С какой максимальной скоростью (Мм/с) вылетают фотоэлектроны из металла с работой выхода 4,5 эВ при освещении его светом с длиной волны 150 нм? (mе=9•10-31 кг, h = 6,63•10-34Дж•c, с = 3•108м/с, е=1,6•10-19 Кл)

B) 1,15

70. С какой максимальной скоростью (Мм/с) вылетают фотоэлектроны из металла с работой выхода 4,5 эВ при освещении его светом с длиной волны 250 нм? (mе=9•10 -31 кг, h = 6,63•10 -34 Дж•c, с = 3•10 8 м/с, е=1,6•10 -19 Кл)

Читайте также: