Физика (стр. 16 )

208. У электролампы-рефлектора посеребренная часть стеклянного баллона представляет собой сферическое зеркало, полностью отражающее падающий на него свет. Лампа потребляет мощность 50Вт,90% которой идет на излучение. Радиус баллона 4см, Чему равно световое давление на посеребренную часть баллона?

209. Определить угол рассеяния фотона, испытавшего со­ударение со свободным электроном (эффект Комптона), если изменение длины волны фотона при рассеянии 3,62·10-3нм.

210. В результате комптоновского рассеяния энергия падающего фотона распределились поровну между рассеянным фотоном и электроном отдачи. Угол рассеяния θ=90o. Определить энергию ε и импульс р рассеянного фотона.

211. Рентгеновский фотон, характеризуемый частотой 1,5·1018Гц, при комптоновском столкновении с электроном потерял 10% своей энергии. Определить энергию и длину волны падающего и рассеянного фотонов.

212. У некоторого металла фотоэффект начинается при ча­стоте используемого света 5,8·1014Гц. Определить работу выхода электрона из этого металла в электронвольтах.

213. На поверхность серебряной пластинки падают ультрафиолетовые лучи (λ = 0,3мкм). Работа выхода электронов из серебра 4,7эВ. Будет ли иметь место фотоэффект?

214. Определить красную границу фотоэффекта для платины и цезия.

215. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла 275нм. Найти: а) работу выхода электрона из этого металла; б) максимальную скорость электронов, вырываемых из металла светом длиной волны 180нм; в) максимальную кинетическую энергию вырываемых электронов.

216. Определить длину волны света, который, будучи направлен на поверхность никеля, обеспечит фотоэлектронам скорость 3·108см/с.

217. Квант света длиной волны λ = 232нм вырывает с поверхности платины электрон. Определить суммарный им­пульс р, сообщаемый при этом платине, если электрон вылетает навстречу падающему фотону.

218. При фотоэффекте с поверхности платины величина за­держивающего потенциала (т. е. потенциала, возвращающе­го фотоэлектроны обратно к металлу) оказалась равной 0,8В. Вычислить длину волны используемого света.

219. Цинковую пластинку освещают ультрафиолетовым светом длиной волны λ = 30нм. Определить, на какое максимальное расстояние s от пластинки может удалиться фотоэлектрон, если вне пластинки имеется задерживающее однородное электрическое поле напряженностью Е = 10В/см.

Вопросы для подготовки к коллоквиуму

1.  Излучение тела, при температуре отличной от 0 К - это …

1). Радиоизлучение; 2).Ультрафиолетовое;

3). Видимый свет; 4). Инфракрасное;

5). В зависимости от температуры - все виды излучений.

2.  Источник света, дающий одновременно инфракрасное, ультрафиолетовое и видимое излучение, это …

1). Лампа накаливания; 2). Кварцевая лампа;

3). Электрическая дуга; 4).Пламя свечи; 5). Лазер.

3. Источники света, дающие только инфракрасное и видимое излучение, это …

1). Лампа накаливания; 2). Кварцевая лампа; 3). Электрическая дуга;

4).Пламя свечи; 5). Лазер.

4.Давлением света объясняются:

1). Прямолинейность распространения света;

2). Преломление света на границе раздела 2-х сред;

3). Полярное сияние;

4). Направление кометных хвостов в сторону, противоположную Солнцу;

5). Ограничение на максимальный размер звезд.

5. Давление света обусловлено:

1). Электромагнитной природой световых волн;

2). Прямолинейностью распространения света;

3).Отражением от границы раздела сред; 4). Преломлением света;

5). Взаимным наложением колебаний электромагнитной волны.

6. Внешний фотоэффект это:

1). Свечение тела при его деформации;

2). Вырывание электронов из вещества под действием света;

3). Увеличение электрической проводимости вещества под действием света;

4). Испускание электронов веществом при его разрушении;

5). Испускание электронов веществом при его нагревании.

7. Фотон – это …

1). Частица, движущаяся с большой скоростью, масса покоя которой равна нулю;

2). Частица, движущаяся с большой скоростью и обладающая массой, зависящей от скорости движения;

3). Частица, движущаяся со скоростью света, масса покоя которой равна нулю;

4).Частица, движущаяся с большой скоростью и обладающая энергией, не

зависящей от массы.

8. Фотоэффект возможен при соблюдении условий:

1).hn = Авых; 2). hn > Авых; 3). hn < Авых.

9. Цинковая пластина заряжена положительно. Как изменится ее заряд после ультрафиолетового облучения?

1). Не изменится; 2). Увеличится; 3). Уменьшится.

10. Цинковая пластина заряжена отрицательно. Как изменится ее заряд после ультрафиолетового облучения?

1). Не изменится; 2). Увеличится; 3). Уменьшится.

11. Кинетическая энергия фотоэлектронов Eк рассчитывается по формуле:

1). Eк =Авых + hn ; 2). Eк =mv2/2; 3). Eк =; 4). Eк = hn. 5).Eк = hn - Авых.

12. Энергию фотона e можно рассчитать по формулам:

1). e = mv2/2; 2). e = hn; 3). e = hn/c2;

4). e = hс/l; 5). e = h/Т.

13. Для какого вещества возможен фотоэффект под действием фотонов

с энергией 2,4.10-19 Дж?

1). Цезий (Авых = 3,0.10-19 Дж); 2). Калий (Авых = 3,5.10-19 Дж);

3). Литий (Авых = 3,8.10-19 Дж); 4). Оксид бария (Авых = 1,6.10-19 Дж).

14. Чему равна максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов,

вырываемых из металла под действием фотонов с энергией 8,0.10-19 Дж, если Авых = 2,0.10-19 Дж?

1). 0 Дж; 2). 2,0.10-19 Дж; 3). 6,0.10-19 Дж; 4). 8,0.10-19 Дж; 5). 10.10-19 Дж.

15. Источник света, мощностью 40 Вт, за 1 с испускает 2.1020 фотонов.

Какова частота излучения?

1). 3.1014 Гц; 2). 5.1014 Гц; 3). 6.1014 Гц; 4). 3.1017 Гц; 5). 6.1017 Гц.

16. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов 4,5.10-19 Дж. Работа выхода металла 3,5.10-19 Дж. Длина волны излучения, вызывающего фотоэффект, составляет: 1). 1,5.10-7 м; 2). 2,0.10-7 м; 3). 2,5.10-7 м; 4). 4,4.10-7 м; 5). 5,5.10-7 м.

17. Сколько фотонов за 1 с испускает источник излучения мощностью 40 Вт, если частота излучения 3.1015 Гц?

1). 1,0.1017; 2). 2,0.1017; 3). 2,0.1019; 4). 1,0.1020; 5). 2,0.1020.

18. Фотоны с энергией 8.10-19 Дж вызывают фотоэффект. Кинетическая энергия фотоэлектронов составляет 4.10-19Дж. Чему равна работа выхода электронов?

1).0 Дж; 2). 2.10-19 Дж; 3). 4.10-19 Дж; 4). 8.10-19 Дж; 5). 32.10-19 Дж.

19.  Красная граница фотоэффекта определяется по формуле:

1). lmax = hn - Eк; 2). lmax = Авых - hn; 3). lmax = сh/Авых; 4) lmax = сh/ Eк.

20. Импульс фотона р определяется по формуле:

1). р = hc/l; 2). р = h/l; 3). р = hn/l; 4). р = hc/l; 5). р = hn/с2.

21.Фотоэффект может быть причиной следующих явлений:

1). Выцветание тканей под действием солнечного света;

2). Потемнение кожи человека (загар) под действием солнечного света;

3). Преобразование энергии излучения в электрическую энергию;

4). Изменение электропроводности полупроводников;

5). Изменение заряда тела под действием света.

22. Люминесценция - это …

1). Очень слабое свечение тела;

2). Свечение тела, обусловленное нагреванием;

3). Свечение тела, обусловленное электромагнитным облучением;

4). Свечение тела, обусловленное химической реакцией в нем;

5). Свечение тела при его деформации.

23.Абсолютно черное тело - это …

1). Абсолютно твердое тело черного цвета;

2).Черное тело при 0 К;

3). Тело, полностью поглощающее видимое излучение;

4). Тело, отражающее все виды излучения;

5). Тело, полностью поглощающее все виды излучения.

24.Зависимость излучательной способности абсолютно черного тела Re от его температуры Т выражается формулой:

1). Re=sТ; 2). Re=sТ 2; 3). Re=sТ 3; 4). Re=sТ 4; 5). Re=sТ 5.

25.Непрерывный спектр излучения дают:

1). Твердые вещества при температуре 0 K<Т <273 K;

2).Твердые, жидкие и газообразные при температуре 273 К;

3). Раскаленные твердые тела и газы при высоком давлении;

4). Раскаленные газы при низком давлении;

5). Жидкости при высокой температуре.

26. Линейчатый спектр излучения дают:

1). Твердые вещества при температуре 0 K< Т <273 K;

2).Твердые, жидкие и газообразные при температуре 273 К;

3). Раскаленные твердые тела и газы при высоком давлении;

4). Газы при низком давлении;

5). Жидкости при высокой температуре.

27.Лазер является источником:

1). Видимого света;

2). Инфракрасного излучения;

3). Ультрафиолетового излучения;

4). Рентгеновского излучения;

5). Когерентного электромагнитного излучения.

Ответы к задачам

1.  0,9 м; 2. β=540; 3. 1,41; 2,13*108м/с; 4. h= 0,01м; 5. 41018’; 6. 48016’;

7. 2*108м/с; 8. 2,04*108м/с; 9. 4*10-7 м; 10. 1,71; 11. 60o18’

12.; 13. 32см; 14. 2см; 15. 2,11дп; 16. 0,6м; 17. 5; 18.12,5см; 19. 1,48∂n; 20. 1,7; 21. 4∂n; 22. на 0,55мм; 23. 20см; 24. а) = = 0.75; б) Е = = 60лк; 25. а) D = = 0,67дп; f´ = -f = = 85см