|
№15.16
Покоящийся атом поглотил фотон с энергией 1,2∙10-17
Дж. Как при этом изменился импульса атома?
Ответ:
Импульс стал равным 4∙10-26
кг∙м/с. |
|
№15.17
Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3∙10-7
м
используется для нагревания воды массой 1 кг. Сколько
времени потребуется для нагревания воды на 10°С,
если источник испускает 1020
фотонов за 1 с? Считать, что излучение полностью
поглощается водой.
Ответ: 700
с. |
|
№15.18
Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3∙10-7
м
используется для нагревания воды. Какую массу воды можно
нагреть от 15˚ до 30°С
за 10 минут, если источник испускает 1020
фотонов за 1 с? Считать, что излучение полностью
поглощается водой.
Ответ:
Примерно 570 г. |
|
№15.19
При какой минимальной энергии квантов произойдет
фотоэффект на цинковой пластине?
Ответ: 4,2
эВ. |
|
№15.20
При облучении алюминиевой пластины фотоэффект начинается
при наименьшей частоте 1,03 ПГц. Найти работу выхода
электронов из алюминия (в эВ).
Ответ:
4,26 эВ. |
|
№15.21
Длинноволновая (красная) граница фотоэффекта для меди
282 нм. Найти работу выхода электронов из меди (в эВ).
Ответ: 4,4
эВ. |
|
№15.22
Красная граница фотоэффекта исследуемого металла
соответствует длине волны lкр = 600
нм. При освещении этого металла светом длиной волны l
максимальная кинетическая энергия выбитых из него
фотоэлектронов в 3 раза меньше энергии падающего света.
Какова длина волны l падающего света?
Ответ: 400
нм. |
|
№15.23
Красная граница фотоэффекта исследуемого металла
соответствует длине волны lкр = 450
нм. При освещении этого металла светом длиной волны l
фототок прекращается при напряжении 1,4 В. Определите
длину волны.
Ответ: 300
нм.
№15.24
Фотокатод, покрытый кальцием (работа выхода А = 4,42∙10–19 Дж),
освещается светом с частотой ν = 2∙1015 Гц.
Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное
магнитное поле перпендикулярно линиям индукции и
движутся по окружности максимального радиуса
R = 5 мм.
Каков модуль индукции магнитного поля В?
Ответ:
1,6∙10-3
Тл. |
|
№15.25
Работа выхода электрона из металла Авых = 3∙10–19 Дж.
Найдите максимальную длину волны λ излучения, которым
могут выбиваться электроны.
Ответ: 660
нм.
№15.26
Металлическую пластину освещают светом с энергией
фотонов 6,2 эВ. Работа выхода для металла пластины равна
2,5 эВ. Какова максимальная энергия образовавшихся
фотоэлектронов?
Ответ: 3,7
эВ. |
|
№15.27
В вакууме находятся два покрытых кальцием электрода, к
которым подключен конденсатор емкостью С. При
длительном освещении катода светом c длиной волны l = 300 нм
фототок, возникший вначале, прекращается, а на
конденсаторе появляется заряд q = 11×10–9 Кл.
Работа выхода электронов из кальция А = 4,42×10–19 Дж.
Определите емкость конденсатора С.
Ответ: 8
нФ. |
|
№15.28
В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с
работой выхода 3,4∙10–19 Дж
и стали освещать ее светом частоты 3∙1014 Гц.
Затем частоту света увеличили в 2 раза, не меняя при
этом число фотонов, падающих на пластину за 1 с. Как в
результате этого изменилось число фотоэлектронов,
покидающих пластину за 1 с?
Ответ:
Число фотоэлектронов не изменилось. |
|
№15.29
В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с
работой выхода 3,4∙10–19 Дж
и стали освещать ее светом частоты 6∙1014 Гц.
Затем частоту света уменьшили в 2 раза, одновременно
увеличив в 1,5 раза число фотонов, падающих на пластину
за 1 с. Как в результате этого изменилась кинетическая
энергия фотоэлектронов, покидающих пластину?
Ответ:
Кинетическая энергия фотоэлектронов стала равной нулю. |
|
№15.30
Поток фотонов с энергией 15 эВ, выбивает из металла
фотоэлектроны, кинетическая энергия которых в 2 раза
меньше работы выхода. Какова скорость фотоэлектронов?
Ответ:
1300 км/с. |
|
№15.31
Какую максимальную кинетическую энергию имеют
фотоэлектроны при облучении железа светом с длиной волны
200 нм? Красная граница фотоэффекта для железа 288 нм.
Ответ: 1,9
эВ. |
|
№15.32
Какой длины волны свет надо направить на поверхность
цезия, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была 2
Мм/с?
Ответ:
94,3 нм. |
|
№15.33
Один из способов измерения постоянной Планка основан на
определении максимальной кинетической энергии электронов
при фотоэффекте с помощью измерения напряжения,
задерживающего их. В таблице представлены результаты
одного из первых таких опытов.
|
Задерживающее напряжение U ,
В |
0,4 |
0,9 |
|
Частота света ν , 1014
Гц |
5,5 |
6,9 |
Чему равна
постоянная Планка по результатам этого эксперимента?
Ответ:
5,7∙10–34
Дж∙с. |
|
№15.34
Длина волны рентгеновского излучения равна 10–10
м. Во сколько раз энергия одного фотона этого излучения
превосходит энергию фотона видимого света длиной волны
4×10–7 м?
Ответ:
4000 раз. |
|
№15.35
Детектор полностью поглощает падающий на него свет
длиной волны
l = 500 нм.
Поглощаемая мощность равна Р =
3,3·10–14 Вт.
Сколько фотонов поглощает детектор за время
t = 3 с?
Ответ:
2,49∙105. |
|
№15.36
Определить длину волны излучения, фотоны которого имеют
такую же энергию, что и электрон, ускоренный напряжением
4 В.
Ответ: 310
нм. |
|
№15.37
Определить энергию фотонов, соответствующих наиболее
длинным (λ = 760 нм) и наиболее коротким (λ = 380 нм)
волнам видимой части спектра.
Ответ:
1,63 эВ; 3,26 эВ. |
|
№15.38
При какой скорости электроны будут иметь энергию, равную
энергии фотонов ультрафиолетового света с длиной волны
200 нм?
Ответ:
1480 км/с. |
|
№15.39
Каков импульс фотона ультрафиолетового излучения с
длиной волны 100 нм?
Ответ:
6,63×10–27
кгм/с. |
|
№15.40
Каков импульс фотона, энергия которого равна 3 эВ?
Ответ: 1,6×10–27
кгм/с. |
|
№15.41
Электрон и α-частица имеют одинаковые импульсы. Какая из
этих частиц имеет большую длину волны де Бройля?
Ответ:
Длины волн одинаковые. |
|
№15.42
Какова энергия фотона, соответствующего длине световой
волны 0,6 мкм?
Ответ:
3,315∙10-19
Дж. |
|
Содержание |
| |
|
|
