Во сколько раз частота света соответствующая красной границе фотоэффекта для металла с работой 1 эв
Обновлено: 18.05.2024
Задания Д32 C3 № 3015Фотокатод с работой выхода освещается светом с длиной волны 300 нм. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле индукцией перпендикулярно вектору индукции. Чему равен максимальный радиус окружности R, по которой движутся электроны?
По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта Частота излучения связана с длиной волны формулой
Электрон движется в магнитном поле под действием силы Лоренца По второму закону Ньютона При этом электрон движется по окружности с центростремительным ускорением
Объединяя формулы, выражаем радиус окружности, по которой движется электрон:
объясните пожалуйста во втором этапе преобразование
Определим скорость из первого уравнения.
Подсчитаем кинетическую энергию:
здравствуйте, возник вопрос, во втором преобразовании вы пишете про связь между силой лоренца и центростремительным ускорением и приравниваете силу лоренца к центробежной силе, откуда в правой части появилась масса?
Второй закон Ньютона:
Задания Д32 C3 № 3039Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из металлической пластинки (катода), помещенной в сосуд, из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем напряженностью Е. Пролетев путь он приобретает скорость Какова напряженность электрического поля? Релятивистские эффекты не учитывать.
Уравнение Эйнштейна в данном случае будет иметь вид: из чего следует, что начальная скорость вылетевшего электрона Формула, связывающая изменение кинетической энергии частицы с работой силы со стороны электрического поля:
Работа силы связана с напряженностью поля и пройденным путем: Отсюда
Задания Д32 C3 № 3040Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из металлической пластинки (катода), помещенной в сосуд, из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем напряженностью Какой путь пролетел в этом электрическом поле электрон, если он приобрел скорость ? Релятивистские эффекты не учитывать.
Задания Д32 C3 № 3041При облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из нее выбиваются электроны, которые проходят ускоряющую разность потенциалов Какова работа выхода если максимальная энергия ускоренных электронов Ee равна удвоенной энергии фотонов, выбивающих их из металла?
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
Энергия ускоренных электронов:
Кажется, что формула не совсем точна: e*dU = (mV^2)/2
А у вас Aвых. = e*dU!
Внимательно прочитайте условие, в данном случае — это не задерживающий потенциал, а ускоряющий. Он не тормозить фотоэлектроны (уменьшает их кинетическую энергию до нуля), а наоборот, еще больше их ускоряет. Поэтому к кинетической энергии фотоэлектронов и добавляется величина
Я не спорю (хотя теперь учту и это). Но вы заменили Работу выхода на e*dU! А надо заменять кинетическую энергию - или я что-то не понял? В учебниках есть формула: (mV^2)/2 = e*dU
А вы заменили не кинетическую энергию, а работу. Вот в чем мое непонимание. Разъясните уж)
Теперь уже я не понимаю, о чем Вы говорите :)
Давайте еще раз, Ваша формула из учебника: , — это формула, определяющая задерживающий потенциал, то есть какое электрическое поле надо создать, чтобы в нем электроны, вылетающие при фотоэффекте, полностью тормозились, не долетая до противоположного электрода в вакуумной трубке (по сути, чтобы вся их кинетическая энергия переходила в потенциальную энергию заряда в электрическом поле). Условно, полярность электродов такая, что свет светит в положительный электрод, а электроны, вылетающие из него, пытаются долететь до отрицательного электрода.
В данной задаче все наоборот, полярность электродов другая. Электроны летят от отрицательного электрода к положительному, при этом они, естественно, ускоряются. Электрическое поле совершает работу и она добавляется к механической энергии электронов. Их новая энергия становится равной . А дальше просто начинается алгебра. Кинетическая энергия фотоэлектронов выражается из уравнения Эйнштейна: и подставляется в энергию электронов после разгона: . Далее используется тот факт, что конечная энергия электронов в 2 раза больше энергии налетающих фотонов. Следовательно:
Задание 26 ЕГЭ по физике
Задание № 26 продолжает вторую часть экзаменационной работы по физике, которая посвящена решению задач. Данное задание представляет собой расчетную задачу с кратким ответом. Тематика этого задания – квантовая физика. В этом номере не требуется подробного решения, в бланк ответа необходимо внести только численный результат. Но, в отличие от заданий части № 1, решение потребует более глубоких знаний по вышеуказанной теме.
1. Детектор полностью поглощает падающий на него свет длиной волны нм. Поглощаемая мощность Вт. За какое время детектор поглотит фотонов?
? = 400 нм = 400·10 -9 м;
Согласно формуле Планка, энергию одного фотона можно выразить по формуле
Энергию n-го числа фотонов можно найти, умножив энергию одного фотона на их количество.
С другой стороны, энергию падающего света можно выразить как
Приравняем (1) и (2) и найдем время поглощения фотонов.
Подставим численные значения и проведем расчет.
Секрет решения. В этой задаче применен классический прием выражения одной и той же физической величины через разные формулы. С одной стороны, энергия выражается формулой из «Квантовой физики», с другой – классической формулой, связывающей мощность и время.
2. Во сколько раз частота света, соответствующая «красной границе» фотоэффекта для металла с работой выхода 1 эВ, меньше частоты света, соответствующей «красной границе» фотоэффекта для металла с работой выхода 3,2 ∙ 10 –19 Дж?
Ответ: в __________________________ раз(а).
Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта с учетом того, что электроны, вырванные с поверхности металла, не обладают кинетической энергией.
Подставим численные значения и получим результат:
Секрет решения. В этой задаче надо понять, что речь идет об энергии, необходимой только для вырывания электронов с поверхности металла. Кинетическая энергия таких электронов равна нулю. В этом заключен смысл «красной границы» фотоэффекта.
3. На металлическую пластинку падает монохроматическая электромагнитная волна, выбивающая из неё электроны. Максимальная кинетическая энергия электронов, вылетевших из пластинки в результате фотоэффекта, составляет 6 эВ, а энергия падающих фотонов в 3 раза больше работы выхода из металла. Чему равна работа выхода электронов из металла?
Ответ: _________________________ эВ.
Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
Секрет решения. Тема «Фотоэффект» является несложной в курсе физики. Уравнение Эйнштейна запоминается достаточно легко. Но здесь есть небольшой «подводный» камень, связанный с единицами измерения. Так как в этом уравнении записаны величины, которые имеют одинаковую размерность, то все они должны быть выражены либо в [Дж], либо в [эВ]. На примере задачи № 3 перевод в систему «СИ» не потребовался.
Примеры решенных задач по физике на тему "Фотоэффект"
Ниже размещены условия задач и отсканированные решения. Если вам нужно решить задачу на эту тему, вы можете найти здесь похожее условие и решить свою по аналогии. Загрузка страницы может занять некоторое время в связи с большим количеством рисунков. Если Вам понадобится решение задач или онлайн помощь по физике- обращайтесь, будем рады помочь.
Явление фотоэффекта заключается в испускании веществом электронов под действием падающего света. Теория фотоэффекта разработана Эйнштейном и заключается в том, что поток света представляет собой поток отдельных квантов(фотонов) с энергией каждого фотона h n . При попадании фотонов на поверхность вещества часть из них передает свою энергию электронов. Если этой энергия больше работы выхода из вещества, электрон покидает металл. Уравнение эйнштейна для фотоэффекта: где — максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона.
Длина волны красной границы фотоэффекта для некоторого металла составляет 307 нм. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов – 1 эВ. Найти отношение работы выхода электрона к энергии падающего фотона.
Частота света красной границы фотоэффекта для некоторого металла составляет 6*10 14 Гц, задерживающая разность потенциалов для фотоэлектронов – 2В. Определить частоту падающего света и работу выхода электронов.
Работа выхода электрона из металла составляет 4,28эВ. Найти граничную длину волны фотоэффекта.
На медный шарик радает монохроматический свет с длиной волны 0,165 мкм. До какого потенциала зарядится шарик, если работа выхода электрона для меди 4,5 эВ?
Работа выхода электрона из калия составляет 2,2эВ, для серебра 4,7эВ. Найти граничные длину волны фотоэффекта.
Длина волны радающего света 0,165 мкм, задерживающая разность потенциалов для фотоэлектронов 3В. Какова работа выхода электронов?
Красная граница фотоэффекта для цинка 310 нм. Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, если на цинк падает свет с длиной волны 200нм.
На металл с работой выхода 2,4эВ падает свет с длиной волны 200нм. Определить задерживающую разность потенциалов.
На металл падает свет с длиной волны 0,25 мкм, задерживающая разность потенциалов при этом 0,96В. Определить работу выхода электронов из металла.
При изменении длины волны падающего света максимальные скорости фотоэлектронов изменились в 3/4 раза. Первоначальная длина волны 600нм, красная граница фотоэффекта 700нм. Определить длину волны после изменения.
Работы выхода электронов для двух металлов отличаются в 2 раза, задерживающие разности потенциалов - на 3В. Определить работы выхода.
Максимальная скорость фотоэлектронов равно 2,8*10 8 м/с. Определить энергию фотона.
Энергии падающих на металл фотонов равны 1,27 МэВ. Найти максимальную скорость фотоэлектронов.
Максимальная скорость фотоэлектронов равно 0,98с, где с - скорость света в вакууме. Найти длину волны падающего света.
Энергия фотона в пучке света, падающего на поверхность металла, равно 1,53 МэВ. Определить максимальную скорость фотоэлектронов.
На шарик из металла падает свет с длиной волны 0,4 мкм, при этом шапик заряжается до потенциала 2В. До какого потенциала зарядится шарик, если длина волны станет равной 0,3 мкм?
После изменения длины волны падающего света в 1,5 раза задерживающая разность потенциалов изменилась с 1,6В до 3В. Какова работа выхода?
Красная граница фотоэффекта 560нм, частота падающего света 7,3*10 14 Гц. Найти максимальную скорость фотоэлектронов.
Красная граница фотоэффекта 2800 ангстрем, длина волны падающего света 1600 ангстрем. Найти работу выхода и максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона.
Задерживащая разность потенциалов 1,5В, работа выхода электронов 6,4*10 -19 Дж. Найти длину волны падающего света и красную границу фотоэффекта.
Работа выхода электронов из металла равна 3,3 эВ. Во сколько раз изменилась кинетическая энергия фотоэлектронов. если длина волны падающего света изменилась с 2,5*10 -7 м до 1,25*10 -7 м?
Найти максимальную скорость фотоэлектронов для видимого света с энергией фотона 8 эВ и гамма излучения с энергией 0,51 МэВ. Работа выхода электронов из металла 4,7 эВ.
Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 3,7 В. Работа выхода электронов равна 6,3 эВ. Какая работа выхода электронов у другого металла, если там фототок прекращается при разности потенциалов, большей на 2,3В.
Работа выхода электронов из металла 4,5 эВ, энергия падающих фотонов 4,9 эВ. Чему равен максимальный импульс фотоэлектронов?
Красная граница фотоэффекта 2900 ангстрем, максимальная скорость фотоэлектронов 10 8 м/с. Найти отношение работы выхода электронов к энергии палающих фотонов.
Длина волны падающего света 400нм, красная граница фотоэффекта равна 400нм. Чему равна максимальная скорость фотоэлектронов?
Длина волны падающего света 300нм, работа выхода электронов 3,74 эВ. Напряженность задерживающего электростатического поля 10 В/см.Какой максимальный путь фотоэлектронов при движении в направлении задерживающего поля?
Длина волны падающего света 100 нм, работа выхода электронов 5,30эВ. Найти максимальную скорость фотоэлектронов.
При длине волны радающего света 491нм задерживающая разность потенциалов 0,71В. Какова работа выхода электронов? Какой стала длина волны света, если задерживающая разность потенциалов стала равной 1,43В?
Кинетическая энергия фотоэлектронов 2,0 эВ, красная граница фотоэффекта 3,0*10 14 Гц. Определить энергию фотонов.
Красная граница фотоэффекта 0,257 мкм, задерживающая разность потенциалов 1,5В. Найти длину волны падающего света.
Красная граница фотоэффекта 2850 ангстрем. Минимальное значение энергии фотона, при котором возможен фотоэффект?
Ниже вы можете посмотреть обучаюший видеоролик на тему фотоэффекта и его законов.
Решение задач по физике на тему "Фотоэффект" (11 класс)
1. Какой скоростью обладают электроны, вырванные из натрия светом, длина волны которого 66нм? Работа выхода электрона из натрия Дж. Из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта, энергия одного кванта света уходит на работу выхода и кинетическую энергию:
где - работа выхода (по условию Дж), - постоянная Планка ( Дж*с), – масса электрона ( кг), – его скорость.
Энергия фотона:
где - постоянная Планка ( Дж*с), c - скорость света ( м), - длинна волны (по условию 66 нм) Откуда:
2. В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода Дж и стали освещать ее светом частотой Гц. Как изменится работа выхода фотоэлектронов из металла и максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов , вылетающих с поверхности металла, если увеличить интенсивность падающего света, не изменяя его частоту? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Увеличится, уменьшится, не изменится
Работа выхода - это работу, которую должна совершить частица, чтобы вылететь из пластинки. И она (работа) зависит только от материала пластины. Так как пластина не меняется от опыта к опыту, то и работа выхода остается неизменной.
где - постоянная Планка; - максимальная кинетическая энергия.
Из первой формулы видно, что максимальная кинетическая энергия зависит только от частоты света, следовательно, при увеличении интенсивности она не изменяется.
3. Скорость фотоэлектрона зависит от энергии фотона, вызывающего фотоэффект: если энергия фотона много меньше энергии покоя электрона то можно применять формулу (3), если же энергия фотона сравнима с , то вычисление необходимо вести по формуле (4).
1. Вычислим энергию покоя электрона:
2. Вычислим энергию фотона по формуле (2):
Энергия фотона много меньше энергии покоя электрона, поэтому
4. При облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из нее выбиваются электроны, которые проходят ускоряющую разность потенциалов 5 В . Какова работа выхода Авых , если максимальная энергия ускоренных электронов Ее равна удвоенной энергии фотонов, выбивающих их из металла?
5 .Красная граница фотоэффекта для серебра 0,26 мкм. Определите работу выхода.
1.Длина волны красной границы фотоэффекта для некоторого металла составляет 307 нм. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов – 1 эВ. Найти отношение работы выхода электрона к энергии падающего фотона.
2.Частота света красной границы фотоэффекта для некоторого металла составляет 6*1014 Гц, задерживающая разность потенциалов для фотоэлектронов – 2В. Определить частоту падающего света и работу выхода электронов.
3. Работа выхода электрона из металла составляет 4,28эВ. Найти граничную длину волны фотоэффекта.
4. На медный шарик падает монохроматический свет с длиной волны 0,165 мкм. До какого потенциала зарядится шарик, если работа выхода электрона для меди 4,5 эВ?
6. Какая доля энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта λ0=307 нм и максимальная кинетическая энергия Tmax фотоэлектрона равна 1 эВ?
7. На поверхность лития падает монохроматический свет (λ=310 нм). Чтобы прекратить эмиссию электронов, нужно приложить задерживающую разность потенциалов U не менее 1,7 В. Определить работу выхода А.
8. Для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением ультрафиолетовым светом платиновой пластинки, нужно приложить задерживающую разность потенциалов U1=3,7 В. Если платиновую пластинку заменить другой пластинкой, то задерживающую разность потенциалов придется увеличить до 6 В. Определить работу А выхода электронов с поверхности этой пластинки.
9. На цинковую пластинку падает монохроматический свет с длиной волны λ=220 нм. Определить максимальную скорость vmax фотоэлектронов.
10. Определить длину волны λ ультрафиолетового излучения, падающего на поверхность некоторого металла, при максимальной скорости фотоэлектронов, равной 10 Мм/с. Работой выхода электронов из металла пренебречь.
11. Определить максимальную скорость vmax фотоэлектронов, вылетающих из металла под действием γ-излучения с длиной волны λ=0,3 нм.
12. Определить максимальную скорость vmax фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении γ-фотонами с энергией ε=1,53 МэВ.
13. Максимальная скорость vmax фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении его γ-фотонами, равна 291 Мм/с. Определить энергию ε γ-фотонов.
Урок решения задач по теме "Квантовая физика"(11 класс)
1. Найдите задерживающую разность потенциалов U, при которой прекращается фототок в вакуумном фотоэлементе при облучении светом катода с работой выхода A вых=2 эВ, если энергия фотонов равна 4,1 эВ.
испытывают β-распад с периодом полураспада 50 ч. В момент начала наблюдения в образце содержится 8*10 20 ядер эрбия. Через какую из точек, кроме точки А, пройдёт график зависимости от времени числа ещё не испытавших радиоактивный распад ядер эрбия?
3. Свободный пион (π 0 -мезон) с энергией покоя 135 МэВ движется со скоростью V, которая значительно меньше скорости света. В результате его распада образовались два γ-кванта, причём один из них распространяется в направлении движения пиона, а другой – в противоположном направлении. Энергия одного кванта на 10% больше, чем другого. Чему равна скорость пиона до распада?
4. Детектор полностью поглощает падающий на него свет длиной волны λ = 400 нм. Поглощаемая мощность Р = 1,1·10 –14 Вт. За какое время детектор поглотит N = 4·10 5 фотонов? Ответ округлите до целых.
5. При увеличении в 2 раза частоты света, падающего на поверхность металла, задерживающее напряжение для фотоэлектронов увеличилось в 3 раза. Первоначальная частота падающего света была равна 0,75 ⋅ 10 15 Гц. Какова длина волны, соответствующая «красной границе» фотоэффекта для этого металла?
6. 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 ⋅ 10 2 В/м, индукция магнитного поля 10 −3 Тл.
7. Покоящийся атом излучает фотон с энергией 16,32·10 –19 Дж в результате перехода электрона из возбуждённого состояния в основное. Атом в результате отдачи начинает двигаться поступательно в противоположном направлении с кинетической энергией 8,81·10 –27 Дж. Найдите массу атома. Скорость атома считать малой по сравнению со скоростью света.
8. Электромагнитное излучение используется для нагревания воды массой 1 кг. За время 700 с температура воды увеличивается на 10 о С. Какова длина волны излучения, если источник испускает 10 20 фотонов за 1 с? Считать, что излучение полностью поглощается водой.
9. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой En =− 13,6 n 2 эВ, где n = 1, 2, 3, … . При переходе атома из состояния Е2 в состояние Е1 атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, этот фотон выбивает фотоэлектрон. Частота света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, ν кр = 6 ⋅ 10 14 Гц. Чему равен максимально возможный импульс фотоэлектрона?
10. Один лазер излучает монохроматический свет с длиной волны λ
другой – с длиной волны λ
Отношение импульсов фотонов,
излучаемых лазерами, равно
11. В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,5 эВ и стали освещать ее светом частоты 3·10 15 Гц. Затем частоту падающей на пластину световой волны уменьшили в 4 раза, увеличив в 2 раза интенсивность светового пучка. В результате этого число фотоэлектронов, покидающих пластину за 1 с,
осталось приблизительно таким же
уменьшилось в 2 раза
оказалось равным нулю
уменьшилось в 4 раза
12. При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света фотоэлемент освещался через светофильтры. В первой серии опытов использовался красный светофильтр, а во второй – жёлтый. В каждом опыте измеряли напряжение запирания. Как изменяются длина световой волны, напряжение запирания и кинетическая энергия фотоэлектронов? Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
13. Разреженный межзвёздный газ имеет линейчатый спектр излучения
с определённым набором длин волн. В спектре излучения звёзд, окружённых этим газом, наблюдаются линии поглощения с тем же набором длин волн. Это совпадение длин волн объясняется тем, что
температура межзвёздного газа в обоих случаях одна и та же
концентрация частиц межзвёздного газа и газа в облаке, окружающем звезду, одна и та же
химический состав звёзд и межзвёздного газа одинаков
длины волн излучаемых и поглощаемых фотонов определяются одним и тем же условием:
14. На рисунке изображена упрощённая диаграмма энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Установите соответствие между процессами поглощения света наибольшей длины волны и испускания света наибольшей длины волны и стрелками, указывающими энергетические переходы атома. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПЕРЕХОД
поглощение света наибольшей длины волны
излучение света наибольшей длины волны
15. В таблице представлены результаты измерений максимальной энергии фотоэлектронов при двух разных значениях частоты падающего монохроматического света (νкр – частота, соответствующая красной границе фотоэффекта).
Частота падающего света ν
Максимальная энергия фотоэлектронов Eмакс
Какое значение энергии пропущено в таблице?
16. Предположим, что схема энергетических уровней атомов некоего вещества имеет вид, показанный на рисунке, и атомы находятся в состоянии с энергией Е (1) . Электрон, движущийся с кинетической энергией 1,5 эВ, столкнулся с одним из таких атомов и отскочил, приобретя некоторую дополнительную энергию. Определите импульс электрона после столкновения, считая, что до столкновения атом покоился. Возможностью испускания света атомом при столкновении с электроном пренебречь.
17.Пороговая чувствительность сетчатки человеческого глаза к видимому свету составляет 1,65 * 10 –18 Вт, при этом на сетчатку глаза ежесекундно попадает 5 фотонов. Определите, какой длине волны это соответствует.
18.«Красная граница» фотоэффекта для натрия λкр = 540 нм. Каково запирающее напряжение для фотоэлектронов, вылетающих из натриевого фотокатода, освещенного светом c длиной волны λ = 400 нм? Ответ округлите до десятых.
19.Энергия фотона в потоке фотонов, падающих на поверхность металла, в 2 раза превышает работу выхода электронов из металла. Во сколько раз надо увеличить частоту падающего излучения, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих из этого металла, увеличилась в 2 раза?
20. Найдите работу выхода электронов из металла, если задерживающая разность потенциалов для излучения с некоторой длиной волны равна 3 В, а для длины волны в два раза большей равна 1 В.
21. Монохроматический свет с энергией фотонов Eф падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. При этом напряжение, при котором фототок прекращается, равно Uзап. Как изменятся длина волны λ падающего света и модуль запирающего напряжения Uзап, если энергия падающих фотонов Eф уменьшится, но фотоэффект не прекратится?
22. Когда на металлическую пластину падает электромагнитное излучение с длиной волны λ, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 4,5 эВ. Если длина волны падающего излучения равна 2λ, то максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 1 эВ. Чему равна работа выхода электронов из металла?
23. Зелёный свет (λ = 550 нм) переходит из воздуха в стекло с показателем преломления 1,5. Определите отношение частоты фотона в воздухе к его частоте в стекле.
24. Во сколько раз частота света, соответствующая «красной границе» фотоэффекта для металла с работой выхода 1 эВ, меньше частоты света, соответствующей «красной границе» фотоэффекта для металла с работой выхода 3,2*10 –19 Дж?
25. Зелёный свет (λ = 550 нм) переходит из воздуха в стекло с показателем преломления 1,5. Определите отношение энергии фотона в воздухе к его энергии в стекле.
26. 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.
27 . В вакууме находятся два кальциевых электрода, к которым подключён конденсатор ёмкостью 4000 пФ. При длительном освещении катода светом фототок между электродами, возникший вначале, прекращается, а на конденсаторе появляется заряд 5,5 ⋅ 10 −9 Кл. «Красная граница» фотоэффекта для кальция λ0=450 нм. Определите частоту световой волны, освещающей катод. Ёмкостью системы электродов пренебречь.
28. В вакууме находятся два кальциевых электрода, к которым подключён конденсатор ёмкостью 4000 пФ. При длительном освещении катода светом фототок между электродами, возникший вначале, прекращается, а на конденсаторе появляется заряд 5,5 ⋅ 10 −9 Кл. «Красная граница» фотоэффекта для кальция λ0=450 нм. Определите частоту световой волны, освещающей катод. Ёмкостью системы электродов пренебречь.
29. Два источника излучают пучки монохроматического света с длинами волн λ 1 =500 нм и λ 2 =800 нм. Чему равно отношение импульсов фотонов p 1 / p 2 в этих пучках?
30. Фотоэлектроны, выбитые монохроматическим светом частоты ν = 6,7·10 14 Гц из металла с работой выхода Авых = 1,89 эВ, попадают в однородное электрическое поле Е = 100 В/м. Каков тормозной путь для тех электронов, чья скорость максимальна и направлена вдоль линий напряжённости поля?
31. Вольфрамовую пластину облучают светом с длиной волны 200 нм. Каков максимальный импульс вылетающих из пластины электронов, если работа выхода электронов из вольфрама равна 4,54 эВ?
32. Фотокатод с работой выхода 4,42 ⋅ 10 –19 Дж освещается монохроматическим светом. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией 4 ⋅ 10 –4 Тл перпендикулярно линиям индукции этого поля и движутся по окружностям. Максимальный радиус такой окружности 10 мм. Какова частота ν падающего света?
33. Интенсивность монохроматического светового пучка плавно уменьшают, не меняя частоту света. Как изменяются при этом концентрация фотонов в световом пучке и скорость каждого фотона?
34. На металлическую пластинку падает свет, длина волны которого λ = 400 нм. Красная граница фотоэффекта для металла этой пластинки λкр=600 нм. Во сколько раз энергия падающего фотона превосходит максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона, выбитого из пластинки?
35. Поток фотонов выбивает из металла фотоэлектроны, максимальная кинетическая энергия которых 10 эВ. Энергия фотонов в 3 раза больше работы выхода фотоэлектронов. Какова энергия фотонов?
36. Металлическую пластину освещают монохроматическим светом с длиной волны λ=531 нм. Каков максимальный импульс фотоэлектронов, если работа выхода электронов из данного металла Aвых=1,73 ⋅ 10 −19 Дж?
37. Один лазер излучает монохроматический свет с частотой ν1=6 ⋅ 10 14 Гц, другой – с частотой ν2=5 ⋅ 10 14 Гц. Каково отношение импульсов р1/р2 фотонов, излучаемых этими лазерами?
38. Значения энергии электрона в атоме водорода задаются формулой: En=−13,6эВ/n 2 , n = 1, 2, 3, . . При переходах с верхних уровней энергии на нижние атом излучает фотон. Переходы с верхних уровней на уровень c n = 1 образуют серию Лаймана, на уровень c n = 2 – серию Бальмера и т. д. Найдите отношение максимальной длины волны фотона в серии Бальмера к максимальной длине волны фотона в серии Лаймана.
Читайте также: