Т.И. Трофимова, З.Г. Павлова 'Сборник задач по курсу физики c решениями' (935848), страница 33
Текст из файла (страница 33)
О~В И' 1) А=2,48 эВ; 2) и=1,32.10м с'. Определите работу выхода А электронов нз вольфрама, если "крас- ная граница" фотоэффекта для него 2с = 275 нм. Калий освещается монохроматическнм светом с длиной волны 400 вм. Определите наименьшее задерживающее напряжение, при котором фототок прекратится. Работа выхода электронов из калия равна 2,2 эВ. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 500 нм. Определите; 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) максимальную скорость электронов, вырываемых из этого металла светом с длиной волньг 400 нм. ОИяВе1И 1) А = 2,49 эВ; 2) и = 468 км(с. Выбиваемые светом при фотоэффекте электроны при облучении фотокатода видимым светом полностью задерживаются обратным напряжением Ус = 1,2 В.
Специальные измерения показали, что длина волны падающего света 2 = 400 нм. Определите красную границу фотоэффекта. Задерживающее напряжение для платиновой пластинки (работа выхода 6,3 эВ) составляет 3,7 В. При тех же условиях для дру~ой пластинки задерживающее напряжение равно 5,3 В. Определите работу выхода электронов из этой пластинки, Реисеиие з щ а~ /к — =А+ер Л 2т1е — А) ° р 9 вм Ответ ... =3,04 в Даио Л = 83 1,252, Е=10 В с=1,6 10 ш Кл Ответ й = 6,61 10 Лж Ответ = 1,03 ° .
(465 > (4Ь4~ Определите, до какого потенциала зарядится уединенный серебряный шарик при облучении его ультрафиолетовым светом длиной волны 2 = 208 нм. Работа выхода электронов из серебра А = 4,7 эВ При освещении вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны 2, = 0,4 мкм он заряжается до разности поген- циалов р, = 2 В Определите, докаюйразности потенциалов зарядится фотоэле- мент при освещении его монохроматическим светом с длиной волны 2з = 03 мкм Плоский серебряный электрод освещается монохроматическим излучением с длиной волны 2 = 83 нм Определите, на какое максимальное расстояние от поверхности электрода мо кет удалиться фотоэлектрон. если вне электрода имеется задерживающее электрическое поле напряженностью Е =10 В/см.
Красная граница фотоэффекта для серебра Лс — — 264 нм Фотоны с энергией е = 5 эВ вырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода А = 4,7 эВ Определите максимальный импульс, передаваемый поверхности этого металла при вылете электрона с=-5 эВ = 8 А=4,7 эВ = =752 10 ОтВЕт р = 2,96 10 ц кг м~с.
П и освещении катода вакуумного фотоэлемента монохромати- Р ческим светом с длиной волны Я = 310 нм фототок прекращается при некотором задерживающем напряжении При увеличении длины волны на 25% задерживающее напряжение оказывается меньше на 0,8 В. Определите по этим экспериментальным давным постоянную Планка. 2) — 310 нм = 3,1 10' 2,=1,25Л из = 17, - 617 60=08 В ~фф~ ь Определите энергию фотона, при которой его эквивалентная масса равна массе покоя электрона. Ответ выразите в электрон-вольтах пределите максимальную скорость о фотоэлектронов, вырываемых с поверхности цинка (работа выхода А = 4 эВ), при облучении у -излучением с длиной волны Л = 2,47 пм.
е = ае е (ЭВ) =2,47 10 .и = 0,503 10" эВ = 0,503 МэВ. е»А=4 эВ. фй4- ° Определите, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона, длина волны которого 2 =0,5 мкм, Ошан е=Š— Е = ас 2 2 2 Дана ~ Решение пе Лт, Р— 2 е Отевт и ! 4б км2с Ответ $'„- ' Определите длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, прошедшего разность потенциалов (У = 9,8 В, Определите для фотона с длиной волны Л = 0,5 мкм ! ) его энер- гию; 2) импульс; 3) массу. Решение ш 2е(l р, = л2,пи,/2и~,еЬ', Отевт !) с=2,48 эВ; 2) р=1,33 10 22 кг м!с, 3) а=4,43 1О кг. Р Ре. л— Ответ л = 392 (4б62 < 467'> 2 4 22 /с =1— (е+ ас ) 2 Г2;72 = — -,, е ь ас 2 4 те ишан (е+ ас2)2 Р, =Р Л=О5 мк =5.
!О'м еш16 !О 0=9,8В о Ре е 2е 2 2ео 2 6 Ре Р л' 6 2~2иг,еУ ОтВЕт т=8 К. ОИЫЕ)И 11 = 935 км/с. й Р= пп' 1171/ /7 /Э ! — 11: с З/! — гг,г С ОИЫЕИ) с = 0,77с. <4б8 > 469 Определите температуру, прн когорой средняя энергия молев).г трехатомного газа равна энергии фотонов. соответствующих излучению Л = 600 нм. Определите, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона. длина волны которого 2 = 0,5 мкм. Определите, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона, длина волны которого Л = 2 пм.
663 !О и Дж с .3 10 м/с ь= — =9,9 1О Дж=0,62МэВ: 210' м Егг — — 9,! ! !О кг (3 !О м/с) =8,2 !О '" Дж=0,5! МэВ; с/г А '- - = —,гг- -/:г. г:.:-= „-г. 11'", г/г. ': ° г' " ',Д Докажите, что световое давление, оказываемое на поверхность тела потоком монохроматического излучения, падающего перпендикулярно поверхности, в случае идеального зеркала равно 277, а в случае полностью поглощающей поверхности равно гг, где н — объемная плотность энергии излучения. '~~Я Давление монохроматического света с длиной волны Я = 500 нм на зачерненную поверхность, расположенную перпендикулярно падающим лучам, равно 0,12 мкПа.
Определите число фотонов, падающих ежесекундно на! м' поверхности, На идеально отражающую поверхность плошадью Я = 5 смг за время / = 3 мин нормально падает монохроматический свет, энергия которого Н' = 9 Дж. Определите: 1) облученность поверхности; 2) световое давление, оказываемое на поверхность. Ответ р=28,б и, )Р2 рЯ!с Ю= — = —. Ьс Ь У = 452 0~~. 471 Определите давление света на стенки электрической 150-ваттной лампочки, принимая, что вся потребляемая мощность идет на излучение и стенки лампочки отражают ! 5% падающего на них света. Считайте лампочку сферическим сосудом радиуса 4 см.
Давление монохроматического света с длиной волны Л = 500 нм на зачерненную поверхность, расположенную перпендикулярно падающему излучению, равно 0,15 мкПа. Определите число фотонов, падающих на поверхность площадью 40 см' за одну секунду. Давление р монохроматического света с длиной волны Х = боо нм на зачерненную поверхность, расположенную перпендикулярно падающему излучению, составляет 0,1 мкПа, Определите: 1) концентрацию л фотонов в световом пучке; 2) число Дг фотонов, падающих ежесекундно на 1 м' поверхности. ОтВЕт !) =З,О2 !О" —; г) Лг=9,0б !О'". На Идеально отражавшую поверхность нормально падает моно- хроматический свет с длиной волны 2 = 0,55 мкм.
Поток излучения Ф, составляет 0,45 Вт. Определите: 1) число фотонов Лг, падающих на поверх- ность за время г = 3 с; 2) силу давления, испытываемую этой поверхностью. зд,), Л;=ЛчЛ (1 — созда), д,= д, 0502) ! 5 озд,) Л' л; =15л+15Л вЂ” 15Лс созд, 2 создз — 1), Отт«истт«Л = 3 б4 пм. ОШ««ИШ л = 55,3 пм, Лг (созд=О), '~ =а) ~!э~1 Плоская световая волна интенсивностью У = 0,1 Вт!см' падает пол углом гг = 30' на плоскую отражающую поверхность с коэффициентом отражения р = 0,7 . Используя квантовые представления, определите нормальное давление, оказываемое светом на эту поверхность.
Ответ т(1+ Р) соз а=4,25 мкПа. с Рассматривая особенности механизма комптоновского рассеяния. обьясните: 1)почему длина волны рассеянного излучения больше, чем длина волны падающего излучения; 2) наличие в составе рассеянного излучения "несмещенной" линии. Определите длину волны рентгеновского излучения, если при комптоновском рассеянии э гого излучения под углом д = бО' длина волны рассеянного излучения оказалась равной 57 пм. Фотон с энергией е = 1,025 МэВ рассеялся на первоначально покоившемся свободном электроне.
Определите угол рассеяния фотона, если длина волны рассеянного фотона оказалась равной комптоновской длине волны Лс = 2,43 пм. ;5339 Узкий пучок монохроматнческого рентгеновского излучения падает на рассеивающее вещество. Оказывается. что длины волн рассеянногоподуглами д, = бО' и д, =120' излученияотличаютсяв1,5 раза. Определи~с длину волны падающего излучения, предполагая, что рассеяние происходит на свободных электронах. "дг Щ" Фотон с длиной волны л =-. 5 пм испытал комптоновскос рассея- мюЗ!г ние под углом д = 90' на первоначально покоившемся свободном электроне. Определите: 1) изменение длины волны прирассеянии; 2) энергию электрона отдачи; 3) импульс электрона отдачи.
1) Ъ~ 243 2) 1У 813 В 3) ! 10 Т, =417 В. ОРИ8Е1И Екэ = 1,89 эВ. ОИФЮ6ЧИ вЂ”, = 0,461 Е ОИ8ЕЕШ е' = 83,7 кзВ. (1 11 5 12 3 ~ 36 Т, =106 В. Е,„= 3,41 В, Е,„= 1,89 зВ. (475~ Фотон с энергией е = 0,25 МэВ рассеялся на первоначально покоившемся свободном электроне. Определите кинетическую энергию электрона отдачи, если длина волны рассеянного фотона изменилась на 20; к Фотон с энергией 0,3 МэВ рассеялся под углом д = 180' на свободном электроне. Определите долю энергии феона, приходящуюся на рассеянный фотон. Фотон с энергией 100 кэВ в результате ком птоновского эффекта рассеялся при соударении со свободным электроном на угол д = л/2. Определите энергию фотона после рассеяния.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
