| Creator | Дата: Четверг, 19.11.2015, 17:36 | Сообщение # 1 |
Группа: Администраторы
Сообщений: 289
Репутация: 6
Статус: Оффлайн
| В данной теме вы сможете найти решение к задачам из ИДЗ №6.
Перейти к решению задачи вы можете нажав на ссылку под ее условием.
1. Определить энергию , импульс р и массу m фотона, длина волны которого 500 нм.
→ Перейти к решению аналогичной задачи
2. Какую длину волны должен иметь фотон, чтобы его масса была равна массе по- коящегося электрона?
→ Перейти к решению
3. «Красная граница» фотоэффекта для рубидия равна 540 нм. Определить работу выхода А и максимальную скорость vmax электронов при освещении поверхности металла светом с длиной волны 400 нм.
→ Перейти к решению
4. Какова максимальная скорость vmax электронов, вылетающих с поверхности цезия под действием излучения с длиной волны = 360 нм. Работа выхода для цезия А = 1,89 эВ.
→ Перейти к решению
5. Определить «красную границу» кр фотоэффекта для лития, если работа выхода А = 2,39 эВ.
→ Перейти к решению
6. Какая доля x энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если «красная граница» фотоэффекта кр = 332 нм и максимальная кинетическая энергия Wmax фотоэлектрона равна 1 эВ.
→ Перейти к решению
7. «Красная граница» фотоэффекта для серебра лежит при длине волны кр = 290 нм. Какая доля x энергии фотона, вызывающего фотоэффект, расходуется на работу вы- хода, если максимальная скорость электронов, вырванных с поверхности металла vmax = 106 м/c.
→ Перейти к решению
8. При освещении поверхности цезия излучением с длиной волны 360 нм задерживающий потенциал 1,47 В. Определить «красную границу» фотоэффекта для цезия.
→ Перейти к решению
9. Определить наименьший задерживающий потенциал, необходимый для прекращения эмиссии с фотокатода, если его поверхность освещается излучением с длиной волны 400 нм, и «красная граница» фотоэффекта для катодов данного типа лежит при = 670 нм.
→ Перейти к решению
10. На поверхность лития падает монохроматический свет (= 300 нм). Чтобы прекра- тить эмиссию электронов, нужно приложить задерживающую разность потенциалов Uз не менее 1,75 В. Определить работу выхода А.
→ Перейти к решению
11. Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла, полностью задерживаются при приложении обратного напряжения Uз = 3 В. Фотоэффект для этого металла начинается при частоте падающего монохроматического света 6x10^14 Гц. Определить: 1) работу выхода А электронов из этого металла; 2) частоту применяемого облучения.
→ Перейти к решению
12. Определить, до какого потенциала зарядится уединённый серебряный шарик при облучении его ультрафиолетовым светом с длиной волны = 208 нм. Работа выхода электронов из серебра А = 4,28 эВ.
→ Перейти к решению
13. Задерживающее напряжение U1 для платиновой пластинки (работа выхода А1 = 5,3 эВ) составляет 3,7 В. При тех же условиях для другой пластинки задерживающее напряжение U2 = 4,7 В. Определить работу выхода А2 электронов из этой пластинки.
→ Перейти к решению
14. «Красная граница» фотоэффекта для калия лежит при длине волны 577 нм. При какой разности потенциалов Uз между анодом и катодом прекратится эмиссия электронов с поверхности калия, если освещать катод излучением с длиной волны 400 нм? Контактная разность потенциалов Uк между анодом и катодом равна 2 В, и контактное поле направлено от анода к катоду.
→ Перейти к решению
15. Какую разность потенциалов Uз надо приложить между катодом и анодом, чтобы электрическое поле задерживало все фотоэлектроны? Задачу решить для случая цинкового катода, у которого «красная граница» фотоэффекта лежит при 290 нм. Катод освещается монохроматическим излучением с длиной волны 253,7 нм. Контактное поле между анодом и катодом тормозит электроны и соответствует разности потенциалов Uк = 0,5 В.
→ Перейти к решению
16. При поочерёдном освещении поверхности некоторого металла светом с длинами волн 0,35 мкм и 0,54 мкм обнаружено, что соответствующие максимальные скорости фотоэлектронов отличаются в 2 раза. Определить работу выхода А электронов с поверхности металла.
→ Перейти к решению
17. При освещении катода вакуумного фотоэлемента монохроматическим излучением с длиной волны 310 нм фототок прекращается при некотором задерживающем напряжении. При увеличении длины волны на 25% задерживающее напряжение оказывается меньше на Uз = 0,8 В. Определить по этим экспериментальным данным постоянную Планка h.
→ Перейти к решению
18. Определить плотность тока насыщения jн, получаемого с фотокатода, если катод освещается излучением с длиной волны 360 нм, причём энергетическая освещённость равна Е = 60 мкВт/см2. Считать, что 3% падающих фотонов выбивают электроны.
→ Перейти к решению
19. На поверхность металла падает лучистый поток 5 мкДж/c. Длина волны падающего света 360 нм. Определить ток насыщения Iн, если считать, что 5% падающих фотонов выбивают электроны из металла.
→ Перейти к решению
20. Световой поток, падающий на фотокатод, создаёт ток насыщения Iн = 1 мкА. При- нимая, что = 1% фотонов вызывают фотоэффект и что анод улавливает все осво- бождённые электроны, определить величину падающего светового потока . Длина волны падающего света λ = 400 нм.
→ Перейти к решению
21. Электромагнитное излучение с длиной волны 300 нм падает на фотоэлемент, находящийся в режиме насыщения. Соответствующая спектральная чувствительность составляет J = 4,8 мА/Вт. Найти квантовый выход w.Квантовый выход число вылетевших электронов, приходящееся на один фотон, падающий на поверхность тела.
→ Перейти к решению
22. При освещении фотокатода монохроматическим излучением с длиной волны = 546 нм чувствительность составляет J = 12,5 мА/Вт. Вычислить квантовый выход w и задерживающий потенциал з, при котором фототок равен нулю. Работа выхода электрона для фотокатода А = 2 эВ.
→ Перейти к решению
23. Плоский серебряный электрод освещается монохроматическим излучением с дли- ной волны = 83 нм. Определить, на какое максимальное расстояние xmax от по- верхности электрода может удалиться фотоэлектрон, если вне электрода имеется за- держивающее электрическое поле напряжённостью Е = 10 В/см. «Красная граница» для серебра кр = 264 нм.
→ Перейти к решению
24. Фотоны с энергией = 5 эВ вырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода А = 4,7 эВ. Определить максимальный импульс pmax, передаваемый поверхности это- го металла при вылете электрона.
→ Перейти к решению
25. Определить длину волны ультрафиолетового излучения, падающего на поверхность некоторого металла, при максимальной скорости фотоэлектронов vmax = 10 Мм/с. Работой выхода электронов из металла пренебречь.
→ Перейти к решению
26. Определить максимальную скорость vmax фотоэлектронов, вылетающих из металла под действием -излучения с длиной волны = 3 пм.
→ Перейти к решению
27. Определить максимальную скорость vmax фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении фотонами с энергией 1,53 МэВ.
→ Перейти к решению
28. Максимальная скорость vmax фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении его фотонами, равна 291 Мм/c. Определить энергию фотонов.
→ Перейти к решению
29. Длина волны λ фотона равна комптоновской длине λс электрона. Определить энергию E и импульс р фотона.
→ Перейти к решению
30. Рентгеновское излучение с длиной волны = 7,210м рассеивается графитом. Оп- ределить длину волны рентгеновских лучей, рассеянных под углами 1 = и
2 = /2 к первоначальному направлению.
→ Перейти к решению
31. Определить комптоновское изменение длины волны при рассеянии рентгеновского излучения на протонах под углом 120○ к первоначальному направлению.
→ Перейти к решению
32. Определить максимальное изменение ()max длины волны при комптоновском рас- сеянии: 1) на свободных электронах; 2) на свободных протонах.
→ Перейти к решению
33. В результате комптоновского рассеяния длина волны фотона с энергией = 0,3 МэВ изменилась на 20%. Определить энергию W электрона отдачи.
→ Перейти к решению
34. Фотон рентгеновского излучения с длиной волны 2,14x10^-11м в результате эффекта Комптона испытал рассеяние под углом pi/2 к первоначальному направлению. Какую часть x своей энергии фотон передал электрону?
→ Перейти к решению
35. В результате эффекта Комптона фотон с энергией 0,3 МэВ испытал рассеяние под углом 120○. Определить энергию рассеянного фотона и кинетическую энергию W электрона отдачи.
→ Перейти к решению
36. Фотон рентгеновского излучения при столкновении со слабо связанным электроном передаёт ему 25% своей энергии. Определить длину волны фотона, если рассеяние происходит под углом 90○ к первоначальному направлению падающего излучения.
→ Перейти к решению
37. Излучение с длиной волны = 70,8 пм рассеивается графитом. Наблюдается излу- чение, рассеянное под углом = 90○. Определить угол между падающим фотоном и электроном отдачи.
→ Перейти к решению
38. При облучении вещества рентгеновским излучением обнаружено, что максимальная кинетическая энергия Wmax электронов после комптоновского рассеяния составляет 0,44 МэВ. Определить длину волны падающего излучения.
→ Перейти к решению
39. Квант -излучения испытывает комптоновское рассеяние назад (= ) на свободном покоившемся электроне. Предполагая, что электрон отдачи является ультрареляти- вистским (W >> mec2) определить энергию рассеянного фотона.
→ Перейти к решению
40. Определить импульс р электрона отдачи при эффекте Комптона, если фотон с энергией, равной энергии покоя электрона был рассеян на угол 180○.
→ Перейти к решению
41. Какая доля x энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если фотон претерпел рассеяние на угол 180○. Энергия фотона до рассеяния 0,255 МэВ.
→ Перейти к решению
42. Фотон рассеялся под углом = 90○ на покоившемся свободном электроне. Угол , под которым вылетел электрон, равен 30○. Определить энергию падающего фото- на.
→ Перейти к решению
43. Узкий пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на рассеиваю- щее вещество. При этом длины волн смещённых составляющих излучения, рассеян- ного под углами 1 = 60○ и 2 = 120○, отличаются друг от друга в = 2 раза. Считая, что рассеяние происходит на свободных электронах, найти длину волны падающе- го излучения.
→ Перейти к решению
44. Фотон с длиной волны 6 пм рассеялся под прямым углом на покоившемся свободном электроне. Найти: 1) частоту рассеянного фотона; 2) кинетическую энергию W электрона отдачи.
→ Перейти к решению
45. Фотон с импульсом р = 1,02 МэВ/c, где c скорость света, рассеялся на покоив- шемся свободном электроне, в результате чего импульс фотона стал р = 0,255 МэВ/c. Под каким углом рассеялся фотон?
→ Перейти к решению
46. Фотон рассеялся под углом = 120○ на покоившемся свободном электроне, в ре- зультате чего электрон получил кинетическую энергию W = 0,45 МэВ. Найти энер- гию фотона до рассеяния.
→ Перейти к решению
47. Фотон с энергией = 0,15 МэВ рассеялся на свободном электроне, в результате чего его длина волны изменилась на = 3 пм. Найти угол , под которым вылетел ком- птоновский электрон.
→ Перейти к решению
48. В параллельном пучке монохроматического излучения N = 7,6103 фотонов имеют суммарный импульс, равный среднему импульсу атома гелия (= 4 г/моль) при температуре Т = 300 К. Определить длину волны фотонов.
→ Перейти к решению
49. Нить лампы накаливания излучает «свет», средняя длина волны которого = 1200 нм. Сколько n фотонов ежесекундно испускается нитью, если мощность лампы Р = 200 Вт?
→ Перейти к решению
50. Чувствительность сетчатки глаза человека к электромагнитному излучению с дли- ной волны = 570 нм (жёлтый свет) составляет Р0 = 1,81018 Вт. Какому потоку JФ фотонов это соответствует?
→ Перейти к решению
51. Лазерное излучение с длиной волны = 0,70 мкм распространяется в виде цилинд- рического пучка радиуса r = 0,10 мм. Мощность излучения лазера Р = 0,10 Вт. Оп- ределить плотности потоков фотонов jФ, импульса jр, релятивистской массы jm в ла- зерном луче.
→ Перейти к решению
52. Вычислить длину волны де Бройля Б для: 1) -частицы; 2) нейтрона; 3) молекулы азота (= 28 г/моль), двигающихся с тепловой скоростью при температуре t = 25 ○C.
→ Перейти к решению
53. Вычислить кинетическую энергию W: 1) электрона; 2) молекулы кислорода (32 г/моль); 3) частицы, радиус которой r = 0,1 мкм и плотность 2 г/см3, если каждой из этих частиц соответствует волна де Бройля 0,1 нм.
→ Перейти к решению
54. При каком значении кинетической энергии W дебройлевская длина волны Б элек- трона равна его комптоновской длине волны С?
→ Перейти к решению
55. Электрон, движущийся со скоростью v = 5000 км/c, попадает в однородное уско- ряющее поле напряжённостью Е = 10 В/см. Какое расстояние s должен пройти элек- трон в поле, чтобы длина волны де Бройля Б стала равной 0,1 нм?
→ Перейти к решению
56. Какую энергию W необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от Б1 = 100 пм до Б2 = 50 пм?
→ Перейти к решению
57. Найти дебройлевскую длину волны Б молекул водорода (= 2 г/моль), соответст- вующую их наиболее вероятной скорости при комнатной температуре (Т = 300 К).
→ Перейти к решению
58. На узкую щель шириной a = 1 мкм направлен параллельный пучок электронов, имеющих скорость v = 3,65 Мм/с. Учитывая волновые свойства электронов, опреде- лить расстояние x между двумя максимумами первого порядка в дифракционной картине, полученной на экране, отстоящем на l = 10 см от щели.
→ Перейти к решению
59. Параллельный пучок моноэнергетических электронов падает нормально на диа- фрагму с узкой прямоугольной щелью ширины a = 1 мкм. Определить скорость v этих электронов, если на экране, отстоящем от щели на расстояние l = 50 см, ширина центрального дифракционного максимума x = 0,36 мм.
→ Перейти к решению
60. Параллельный поток электронов, ускоренных разностью потенциалов U = 25 В, па- дает на диафрагму с двумя узкими щелями, расстояние между которыми d = 50 мкм. Определить расстояние x между соседними максимумами интерференционной кар- тины на экране, расположенном на расстоянии l = 100 см от щелей.
→ Перейти к решению
61. Поток моноэнергетических электронов с дебройлевской длиной волны Б = 10 мкм, отвечающей «классическому» импульсу, падает нормально на щель шириной a = 0,10 мм. Оценить с использованием соотношения неопределённостей угловую ширину пучка за щелью.
→ Перейти к решению
62. След пучка электронов на экране электронно-лучевой трубки имеет диаметр d 0, 5 мм. Расстояние от электронной пушки до экрана l 20 см, ускоряющее на
пряжение U = 10 кВ. Оценить с помощью соотношения неопределённостей неопре- делённость ∆x координаты электрона на экране.
→ Перейти к решению
63. Среднее время жизни атома в возбуждённом состоянии составляет 10с. При переходе в основное состояние атом испускает фотон со средней длиной волны
= 500 нм. Для ансамбля таких атомов оценить: 1) энергетическую ширину W ли- нии излучения; 2) спектральную ширину линии; 3) относительную ширину / линии.
→ Перейти к решению
64. Возбуждённый атом испускает фотон в течение 10с. Средняя длина волны излучения 600 нм. Найти, с какой точностью могут быть определены энергия, длина волны и положение фотона в пространстве.
→ Перейти к решению
|
| |
|
|
