13.06. Кванты света (21 – 23).
Уровень 1.
На сколько микрограмм увеличится масса тела, если ему сообщить дополнительную энергию 90 МДж? [1]
Получив при соударении с электроном энергию 13,24·10-19 Дж, атом излучает квант света. Определите частоту (в петагерцах) излучения. Постоянная Планка 6,62·10-34 Дж·с. (1 ПГц=1015 Гц.) [2]
Определите длину волны (в нм) света с энергией фотона 2,2·10-19 Дж в среде с показателем преломления 1,5. Постоянная Планка 6,6·10-34 Дж·с. [600]
Во сколько раз энергия фотона, соответствующая гамма-излучению с частотой 3·1020 Гц, больше энергии фотонов рентгеновского излучения с длиной волны 2·10-10 м? [200]
Какова длина волны (в нм) света, если импульс фотона этого света 1,1·10-27 кг·м/с. Постоянная Планка 6,6·10-34 Дж·с. [600]
Уровень 2.
Во сколько раз энергия фотона, обладающего импульсом 8·10-27 кг·м/с, больше кинетической энергии электрона, полученной им при прохождении разности потенциалов 5? Заряд электрона 1,6·10-19 Кл. [3]
Пары некоторого металла в разрядной трубке начинают излучать свет при напряжении на электродах 9,9 В. Во сколько раз длина волны возникающего излучения меньше одного микрометра? Постоянная Планка 6,6·10-34 Дж·с, заряд электрона 1,6·10-19 Кл. [8]
Уровень 3.
Рентгеновская трубка, работающая при напряжении 66 кВ и силе тока 15 мА, излучает ежесекундно 1016 фотонов. Считая длину волны излучения равной 10-10 м, определите КПД (в процентах) установки. Постоянная Планка 6,6·10-34 Дж·с. [2]
Лазер излучает в импульсе 2·1019 световых квантов с длиной волны 6,6·10-5 см. Чему равна мощность вспышки лазера, если ее длительность 2 мс? Постоянная Планка 6,6·10-34 Дж·с. [3000]
Солнечная батарея космической станции площадью 50 м ориентирована перпендикулярно направлению на Солнце. Она отражает половину падающего на нее солнечного излучения. Чему равна сила давления (в мкН) излучения на батарею, если мощность излучения, падающего на 1 м2 поверхности, равна 1,4 кВт? [350]
13.07. Фотоэффект (24).
Уровень 1.
Свет с энергией кванта 3,5 эВ вырывает из металлической пластинки электроны, имеющие максимальную кинетическую энергию 1,5 эВ. Найдите работу выхода (в эВ) электрона из этого металла. [2]
Чему равно задерживающее напряжение для фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла светом с энергией фотонов 7,8·10-19 Дж, если работа выхода из этого металла 3·10-34 Дж? Заряд электрона 1,6·10-19 Кл. [3]
Уровень 2.
Какой максимальной кинетической энергией (в эВ) обладают электроны, вырванные из металла при действии на него ультрафиолетового излучения с длиной волны 0,33 мкм, если работа выхода электрона 2,8·10-19 Дж? Постоянная Планка 6,6·10-34 Дж·с. (1 эВ=1,6·10-19 Дж.) [2]
Красная граница фотоэффекта для некоторого металла соответствует длине волны 6,6·10-7 м. Чему равно напряжение, полностью задерживающее фотоэлектроны, вырываемые из этого металла излучением с длиной волны 1,8·10-5 см? Постоянная Планка 6,6·10-34 Дж·с, заряд электрона 1,6·10-19 Кл. [5]
Определите длину волны (в нм) света, которым освещается поверхность металла, если фотоэлектроны имеют максимальную кинетическую энергию 6·10-20 Дж, а работа выхода электронов из этого металла 6·10-19 Дж. Постоянная Планка 6,6·10-34 Дж·с. [300]
Уровень 3.
Работа выхода электронов из некоторого металла 3,375 эВ. Найдите скорость электронов (в км/с), вылетающих с поверхности металла при освещении его светом с длиной волны 2·10-7 м. Масса электрона 9·10-31 кг. Постоянная Планка 6,6·10-34 Дж·с. (1 эВ=1,6·10-19 Дж). [1000]
Работа выхода электронов из некоторого металла 5,2·10-19 Дж. На металл падают фотоны с импульсом 2,4·10-19 кг·м/с. Во сколько раз максимальный импульс электронов, вылетающих с поверхности металла при фотоэффекте, больше импульса падающих фотонов? Масса электрона 9·10-31 кг. [250]