Меню

Вакуумный фотоэлемент освещается монохроматическим светом



Вакуумный фотоэлемент освещается монохроматическим светом

Вопрос по физике:

Для измерения постоянной Планка катод вакуумного фотоэлемента освещается монохраматическим светос с длиной волны 620нм. При увеличении длины волны на 25процентов значение запирающегонапряжения необходимоуменьшить на 0,4В. Определите по этим данным постоянную Планка.

Ответы и объяснения 1

λ1=620 нм = 620*10^-9 м

λ2=620+25% = 775 нм = 775*10^-9 м

1) hν(ню=частота) = A(работа выхода)+eU

2) hc/λ2=hc/λ1 — eU1+eU2

hc/λ2 — hc/λ1=eU2 — eU1

3) h*(c/λ1 — c/λ2) = eU1 — 0,4 — eU1

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

  • Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
  • Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
  • Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

  • Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
  • Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
  • Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
  • Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Источник

Вакуумный фотоэлемент освещается монохроматическим светом

освещает монохроматический свет длиной

При освещении вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны λ1 = 0,4 мкм он заряжается до разности потенциалов φ1 = 2 В Определите, до какой разности потенциалов зарядится фотоэлемент при освещении его монохроматическим светом с длиной волны λ2 = 0,3 мкм.

Определить расстояние между третьей и шестой соседними интерференционными полосами (минимумами) в опыте Юнга, если узкие щели, расстояние между которыми 0,8 мм, освещаются монохроматическим светом с длиной волны 480 нм, а расстояние до экрана наблюдения равно 1,6 м.

В опыте Юнга расстояние между щелями равно 1,473 мм. На каком расстоянии от щелей следует расположить экран, чтобы ширина интерференционной полосы оказалась равной 1,611 мм? Установка освещается монохроматическим светом с длиной волны, равной 500 нм.

Металлический шарик, удаленный от всех других тел, поочередно освещается монохроматическим светом с длинами волн 100 нм и 330 нм. При этом он каждый раз заряжается до некоторого потенциала. На сколько вольт первый потенциал больше второго?

Натрий освещается монохроматическим светом с длиной волны λ = 40 нм. Определить наименьшее задерживающее напряжение, при котором фототок прекратится. «Красная граница» фотоэффекта для натрия λ = 584 нм.

Радиус второго темного кольца в отращенном свете r = 0,4 мм. Определить радиус кривизны R плосковыпуклой линзы, если она освещается монохроматическим светом с длиной волны 0,64 мкм.

Металлический шарик, удаленный от всех других тел, поочередно освещается монохроматическим светом с длинами волн 126 и 647 нм. При этом он каждый раз заряжается до некоторого потенциала. На сколько вольт первый потенциал больше второго?

В опыте Юнга расстояние между щелями равно 0,989 мм. На каком расстоянии от щелей следует расположить экран, чтобы ширина интерференционной полосы оказалась равной 1,974 мм? Установка освещается монохроматическим светом с длиной волны, равной 500 нм.

Диафрагма с двумя отверстиями освещается монохроматическим светом с длиной волны λ = 0,40 мкм. Расстояние между отверстиями d = 1,0·10 –3 м, расстояние от отверстий до экрана L = 3,0 м. Найти положение трёх первых светлых полос (относительно центральной полосы) на экране.

Читайте также:  Если глазами больно видеть свет

Между точечным источником и экраном поместили диафрагму с круглым отверстием, радиус которой можно менять, отверстие освещается монохроматическим светом с длиной волны 0,6 мкм. Определить расстояние от источника до диафрагмы, если в центре дифракционной картины на экране наблюдается максимум при радиусе отверстия 1,69 мм, следующий максимум при радиусе 2 мм. Расстояние от диафрагмы до экрана 100 см.

Плоский серебряный электрод освещается монохроматическим светом с длиной волны 183 нм. Определите, на какое максимальное расстояние от поверхности электрода может удалиться фото электрон, если вне электрода имеется задерживающее однородное электрическое поле напряженностью 0,5 кВ/м.

Источник

Квантовое дерево

Метод визуализации решения. 11-й класс

Я предлагаю своим учащимся (они работают в группах, в парах) вырастить «квантовое дерево». Это помогает им буквально увидеть связи между величинами, «пощупать» их. Метод может пригодиться при подготовке к ЕГЭ.

В классе решаем пакет задач:

1. Фотокатод освещается монохроматическим светом, энергия фотона 4 эВ. Чему равна работа выхода материала катода, если запирающее напряжение равно 1,5 В? [1, вариант 22, задача А29.]

Екванта = Авых + eUз Авых = ЕквантаeUз.

2. Какую максимальную кинетическую энергию имеют электроны, вырванные с поверхности оксида бария при облучении светом частотой 1 ПГц? [2]. [1 ПГц = 10 15 Гц = 1 петагерц. – Ред.]

h = Авых + Екин.max Екин.max = h Авых.

3. Определите длину волны света, которым облучается поверхность металла, если максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 4,5 • 10 –20 Дж, а работа выхода электрона из металла равна
7,6 • 10 –19 Дж [3, № 4].

hc/ = Авых + Екин.max = hc/(Авых + Екин.max).

После того как дети решили весь пакет, ставится вопрос: «Что общего было в решении всех задач?»

Эта формула и будет «стволом» будущего «дерева». Начинаем рисовать «дерево».

Екванта = Авых + Екин.max

Теперь рисуем «ветки». По задаче 1 рисуем такую «веточку»:

По задачам 2 и 3 рисуем ещё две «веточки»:

Теперь у нас есть «ствол» и три «веточки». Вырастим ещё одну «веточку», решив задачу [3, № 6]: «Излучение длиной волны 3 • 10 –7 м падает на поверхность вещества, для которого красная граница фотоэффекта 4,3 • 10 14 Гц. Чему равна максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов?»:

После решения ряда других задач, которые учитель может придумать сам или подобрать в сборниках, «дерево» может выглядеть так:

Теперь для некоторых задач ЕГЭ (в части С) можно нарисовать траекторию решения прямо на дереве. Например: «Какова максимальная скорость электронов, выбиваемых с поверхности металлической пластины светом длиной волны = 3 • 10 –7 м, если красная граница фотоэффекта 540 нм?» [1, вариант 2, С4].

После вычерчивания такой траектории («прыжков с ветки на ветку») сразу начинаем решение:

Остаётся выразить отсюда скорость и подставить числовые значения физических величин.

Продолжая решать более сложные задачи, дети могут найти много других «веток» такого «дерева». Например, после решения задачи [1, вариант 1, С4] («При какой температуре газа средняя энергия теплового движения атомов одноатомного газа будет равна энергии электронов, выбиваемых из металлической пластинки с работой выхода 2 эВ при облучении монохроматическим светом длиной волны 300 нм?») дерево будет выглядеть так:

Читайте также:  Света шалотя кто она

Решение: (выражаем Т, подставляем числовые значения).

Решая задачи с детьми, мы смогли нарисовать очень «кудрявое дерево», которое позволяет решать любые задачи ЕГЭ части С на фотоэффект. Приводим характерные задачи и окончательный вариант «квантового дерева», на котором показаны примеры его использования при решении конкретных задач [1, 4].

1. Фотоны энергией 5 эВ выбивают электроны с поверхности металла (работа выхода 4,7 эВ). Какой максимальный импульс приобретает электрон при вылете с поверхности металла?

2. Фотокатод освещается светом длиной волны 300 нм. Вылетевшие электроны попадают в однородное магнитное поле индукцией 2 • 10 –4 Тл перпендикулярно линиям индукции и движутся по окружностям, максимальный радиус которых равен 2 см. Чему равна работа выхода электронов?

3. В вакууме находятся два покрытых кальцием электрода, к которым подключён конденсатор ёмкостью 8000 пФ. При длительном освещении катода светом частотой 10 15 Гц фототок прекращается. Работа выхода электронов из кальция 4,42 • 10 –19 Дж. Какой заряд при этом оказывается на обкладках конденсатора?

Для более успешного решения задач можно указать учащимся диапазоны значений наиболее часто встречающихся величин:

1. Aвых: от 1 до 10 эВ; 1 эВ = 1,6 • 10 –19 Дж.

2. : 10 5 –10 6 м/с c = 3 • 10 8 м/с.

3. : от 700 до 100 нм.

4. : от 10 14 до 10 15 Гц.

КВАНТОВОЕ ДЕРЕВО (окончательный вариант)

Источник

Самостоятельная работа по теме «Фотоэффект»

Самостоятельная работа по теме «Фотоэффект»

1. Найти длину волны света, которым освещается поверхность металла, если фотоэлектроны имеют кинетическую энергию 4,5 • 10 -19 Дж, а работа выхода электрона из металла равна 7,5 • 10 -19 Дж.

2. Уединенный цинковый шарик облучают монохроматическим светом длиной волны 4 нм. До какого потенциала зарядится шарик? Работа выхода электрона из цинка равна 4,0 эВ.

3. Какая часть энергии фотона, вызывающего фотоэффект, расходуется на работу выхода, если небольшая скорость электронов, вырванных с поверхности цинка, составляет 10 6 м/с? Красная граница фотоэффекта для цинка соответствует длине волны 290 нм.

4. На поверхность металла падает поток излучения с длиной волны 0,36 мкм, мощность которого 5 мкВт. Определить силу фототока насыщения, если 5% всех падающих фотонов выбивают из металла электроны.

5. При освещении поверхности некоторого металла фиолетовым светом с длиной волны 0,40 мкм выбитые светом электроны полностью задерживаются запирающим напряжением 2,0 В. Чему равно запирающее напряжение при освещении того же металла красным светом с длиной волны 0,77 мкм?

6. Для измерения постоянной Планка катод вакуумного фотоэлемента освещается монохроматическим светом. При длине волны излучения 620 нм ток фотоэлектронов прекращается, если в цепь между катодом и анодом включить задерживающий потенциал не меньше определенного значения. При увеличении длины волны на 25% задерживающий потенциал оказывается на 0,4 В меньше. Определить по этим данным постоянную Планка.

Источник

Квантовая природа излучения

201. Определите работу выхода A электронов из вольфрама, если «красная граница» фотоэффекта для него λ = 275 нм.

202. Калий освещается монохроматическим светом с длиной волны 400 нм. Определите наименьшее задерживающее напряжение, при котором фототок прекратится. Работа выхода электронов из калия равна 2,2 эВ.

Читайте также:  Чем был окутан мир до рождения света белого

203. 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 волны 400 нм.

204. Выбиваемые светом при фотоэффекте электроны при облучении фотокатода видимым светом полностью задерживаются обратным напряжением U = 1,2 В. Специальные измерения показали, что длина волны падающего света λ = 400 нм. Определите красную границу фотоэффекта.

205. Задерживающее напряжение для платиновой пластинки (работа выхода 6,3 эВ) составляет 3,7 В. При тех же условиях для другой пластинки задерживающее напряжение равно 5,3 В. Определите работу выхода электронов из этой пластинки.

206. Определите, до какого потенциала зарядится уединенный серебряный шарик при облучении его ультрафиолетовым светом длиной волны λ = 208 нм. Работа выхода электронов из серебра A = 4,7 эВ.

207. При освещении вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны λ1 = 0,4 мкм он заряжается до разности потенциалов φ1 = 2 В. Определите, до какой разности потенциалов зарядится фотоэлемент при освещении его монохроматическим светом с длиной волны λ1 = 0,3 мкм.

208. Плоский серебряный электрод освещается монохроматическим излучением с длиной волны λ = 83 нм. Определите, на какое максимальное расстояние от поверхности электрода может удалиться фотоэлектрон, если вне электрода имеется задерживающее электрическое поле напряженностью E = 10 В/см. Красная граница фотоэффекта для серебра λ = 264 нм.

209. Фотоны с энергией ε = 5 эВ вырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода A = 4,7 эВ. Определите максимальный импульс, передаваемый поверхности этого металла при вылете электрона.

210. При освещении катода вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны λ = 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 данным постоянную Планка.

211. Определите максимальную скорость Vmax фотоэлектронов, вырываемых с поверхности цинка (работа выхода A = 4 эВ), при облучении у -излучением с длиной волны λ = 2,47 пм.

212. Определите для фотона с длиной волны λ = 0,5 мкм: 1) его энергию; 2) импульс; 3) массу.

213. Определите энергию фотона, при которой его эквивалентная масса равна массе покоя электрона. Ответ выразите в электрон-вольтах.

214. Определите, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона, длина волны которого λ = 0,5 мкм.

215. Определите длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, прошедшего разность потенциалов U = 9,8 В.

216. Определите температуру, при которой средняя энергия молекул трехатомного газа равна энергии фотонов, соответствующих излучению λ = 600 нм.

217. Определите, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона, длина волны которого λ = 0,5 мкм.

218. Определите, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона, длина волны которого λ = 2 пм.

220. Давление монохроматического света с длиной волны λ = 500 нм на зачерненную поверхность, расположенную перпендикулярно падающим лучам, равно 0,12 мкПа. Определите число фотонов, падающих ежесекундно на 1 м 2 поверхности.

221. На идеально отражающую поверхность площадью S = 5 см 2 за время t = 3 мин нормально падает монохроматический свет, энергия которого W = 9 Дж. Определите: 1) облученность поверхности; 2) световое давление, оказываемое на поверхность.

Ошибка в тексте? Выдели её мышкой и нажми

Остались рефераты, курсовые, презентации? Поделись с нами — загрузи их здесь!

Источник