Гра­фик на ри­сун­ке пред­став­ля­ет за­ви­си­мость мак­си­маль­ной энер­гии фо­то­элек­тро­нов от ча­сто­ты па­да­ю­щих на катод фо­то­нов. Опре­де­ли­те по гра­фи­ку энер­гию фо­то­на с ча­сто­той Ответ при­ве­ди­те в элек­трон-⁠воль­тах.

В не­ко­то­рых опы­тах по изу­че­нию фо­то­эф­фек­та фо­то­элек­тро­ны тор­мо­зят­ся элек­три­че­ским полем. На­пря­же­ние, при ко­то­ром поле оста­нав­ли­ва­ет и воз­вра­ща­ет назад все фо­то­элек­тро­ны, на­зва­ли за­дер­жи­ва­ю­щим на­пря­же­ни­ем.

В таб­ли­це пред­став­ле­ны ре­зуль­та­ты од­но­го из пер­вых таких опы­тов при осве­ще­нии одной и той же пла­сти­ны, в ходе ко­то­ро­го было по­лу­че­но зна­че­ние

 

За­дер­жи­ва­ю­щее на­пря­же­ние U, В	?	0,6
Ча­сто­та	5,5	6,1

Чему равно опу­щен­ное в таб­ли­це пер­вое зна­че­ние за­дер­жи­ва­ю­ще­го по­тен­ци­а­ла? Ответ вы­ра­зи­те в воль­тах и округ­ли­те с точ­но­стью до де­ся­тых.

Катод фо­то­эле­мен­та с ра­бо­той вы­хо­да осве­ща­ет­ся све­том ча­сто­той Вы­ле­тев­шие из ка­то­да элек­тро­ны по­па­да­ют в од­но­род­ное маг­нит­ное поле с ин­дук­ци­ей пер­пен­ди­ку­ляр­но ли­ни­ям ин­дук­ции этого поля. Чему равен мак­си­маль­ный ра­ди­ус окруж­но­сти R, по ко­то­рой дви­жут­ся элек­тро­ны?

Один из спо­со­бов из­ме­ре­ния по­сто­ян­ной План­ка ос­но­ван на опре­де­ле­нии мак­си­маль­ной ки­не­ти­че­ской энер­гии фо­то­элек­тро­нов с по­мо­щью из­ме­ре­ния за­дер­жи­ва­ю­ще­го на­пря­же­ния. В таб­ли­це пред­став­ле­ны ре­зуль­та­ты од­но­го из пер­вых таких опы­тов.

По ре­зуль­та­там дан­но­го экс­пе­ри­мен­та опре­де­ли­те по­сто­ян­ную План­ка с точ­но­стью до пер­во­го знака после за­пя­той. В от­ве­те при­ве­ди­те най­ден­ное зна­че­ние, умно­жен­ное на 10 ³⁴.

В не­ко­то­рых опы­тах по изу­че­нию фо­то­эф­фек­та фо­то­элек­тро­ны тор­мо­зят­ся элек­три­че­ским полем. На­пря­же­ние, при ко­то­ром поле оста­нав­ли­ва­ет и воз­вра­ща­ет назад все фо­то­элек­тро­ны, на­зва­ли за­дер­жи­ва­ю­щим на­пря­же­ни­ем.

В таб­ли­це пред­став­ле­ны ре­зуль­та­ты од­но­го из пер­вых таких опы­тов при осве­ще­нии одной и той же пла­сти­ны.

За­дер­жи­ва­ю­щее на­пря­же­ние U, В	0,4	0,6
Ча­сто­та Гц	5,5	6,1

По ре­зуль­та­там дан­но­го экс­пе­ри­мен­та опре­де­ли­те по­сто­ян­ную План­ка. В от­ве­те при­ве­ди­те ее зна­че­ние, умно­жен­ное на 10³⁴, с точ­но­стью до пер­во­го знака после за­пя­той.

Крас­ная гра­ни­ца фо­то­эф­фек­та ис­сле­ду­е­мо­го ме­тал­ла со­от­вет­ству­ет длине волны нм. При осве­ще­нии этого ме­тал­ла све­том дли­ной волны мак­си­маль­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия вы­би­тых из него фо­то­элек­тро­нов в 3 раза мень­ше энер­гии па­да­ю­ще­го света. Ка­ко­ва длина волны па­да­ю­ще­го света? Ответ при­ве­ди­те в на­но­мет­рах.

Энер­гия иони­за­ции атома кис­ло­ро­да равна 14 эВ. Най­ди­те мак­си­маль­ную длину волны света, ко­то­рая может вы­звать иони­за­цию атома кис­ло­ро­да. Ответ при­ве­ди­те в на­но­мет­рах, округ­лив до целых.

Спра­воч­ные дан­ные: по­сто­ян­ная План­ка

В про­бир­ке со­дер­жат­ся атомы ра­дио­ак­тив­ных изо­то­пов ва­на­дия и хрома. Пе­ри­од по­лу­рас­па­да ядер ва­на­дия 16,1 суток, пе­ри­од по­лу­рас­па­да ядер хрома 27,8 суток. Через 80 суток число ато­мов ва­на­дия и хрома срав­ня­лось. Во сколь­ко раз вна­ча­ле число ато­мов ва­на­дия пре­вы­ша­ло число ато­мов хрома? Ответ ука­жи­те с точ­но­стью до пер­во­го знака после за­пя­той.

Поток фо­то­нов вы­би­ва­ет из ме­тал­ла с ра­бо­той вы­хо­да 5 эВ фо­то­элек­тро­ны. Энер­гия фо­то­нов в 1,5 раза боль­ше мак­си­маль­ной ки­не­ти­че­ской энер­гии фо­то­элек­тро­нов. Ка­ко­ва мак­си­маль­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия фо­то­элек­тро­нов? Ответ при­ве­ди­те в элек­трон-⁠воль­тах.

Поток фо­то­нов вы­би­ва­ет из ме­тал­ла фо­то­элек­тро­ны, мак­си­маль­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия ко­то­рых 10 эВ. Энер­гия фо­то­нов в 3 раза боль­ше ра­бо­ты вы­хо­да. Ка­ко­ва ра­бо­та вы­хо­да? Ответ при­ве­ди­те в элек­трон-⁠воль­тах.

Поток фо­то­нов вы­би­ва­ет из ме­тал­ла фо­то­элек­тро­ны, мак­си­маль­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия ко­то­рых 10 эВ. Энер­гия фо­то­нов в 3 раза боль­ше ра­бо­ты вы­хо­да фо­то­элек­тро­нов. Ка­ко­ва энер­гия фо­то­нов? Ответ при­ве­ди­те в элек­трон-⁠воль­тах.

Поток фо­то­нов вы­би­ва­ет фо­то­элек­тро­ны из ме­тал­ла с ра­бо­той вы­хо­да 5 эВ. Энер­гия фо­то­нов в 1,5 раза боль­ше мак­си­маль­ной ки­не­ти­че­ской энер­гии фо­то­элек­тро­нов. Ка­ко­ва энер­гия фо­то­нов? Ответ при­ве­ди­те в элек­трон-⁠воль­тах.

В со­су­де на­хо­дит­ся раз­ре­жен­ный ато­мар­ный во­до­род. Атом во­до­ро­да в ос­нов­ном со­сто­я­нии ( эВ) по­гло­ща­ет фотон и иони­зу­ет­ся. Элек­трон, вы­ле­тев­ший из атома в ре­зуль­та­те иони­за­ции, дви­жет­ся вдали от ядра со ско­ро­стью км/с. Ка­ко­ва ча­сто­та по­гло­щен­но­го фо­то­на? Энер­ги­ей теп­ло­во­го дви­же­ния ато­мов во­до­ро­да пре­не­бречь. В от­ве­те при­ве­ди­те зна­че­ние ча­сто­ты в гер­цах, умно­жен­ное на 10⁻¹⁵, с точ­но­стью до де­ся­тых.

В со­су­де на­хо­дит­ся раз­ре­жен­ный ато­мар­ный во­до­род. Атом во­до­ро­да в ос­нов­ном со­сто­я­нии () по­гло­ща­ет фотон и иони­зу­ет­ся. Элек­трон, вы­ле­тев­ший из атома в ре­зуль­та­те иони­за­ции, дви­жет­ся вдали от ядра со ско­ро­стью Ка­ко­ва длина волны по­гло­щен­но­го фо­то­на? Энер­ги­ей теп­ло­во­го дви­же­ния ато­мов во­до­ро­да пре­не­бречь. Ответ при­ве­ди­те в на­но­мет­рах и округ­ли­те до це­ло­го числа.

В со­су­де на­хо­дит­ся раз­ре­жен­ный ато­мар­ный во­до­род. Атом во­до­ро­да в ос­нов­ном со­сто­я­нии () по­гло­ща­ет фотон и иони­зу­ет­ся. Элек­трон, вы­ле­тев­ший из атома в ре­зуль­та­те иони­за­ции, дви­жет­ся вдали от ядра с им­пуль­сом Ка­ко­ва энер­гия по­гло­щен­но­го фо­то­на? Энер­ги­ей теп­ло­во­го дви­же­ния ато­мов во­до­ро­да пре­не­бречь. Ответ при­ве­ди­те в элек­трон-⁠воль­тах, округ­ли­те до де­ся­тых.

В со­су­де на­хо­дит­ся раз­ре­жен­ный ато­мар­ный во­до­род. Атом во­до­ро­да в ос­нов­ном со­сто­я­нии () по­гло­ща­ет фотон и иони­зу­ет­ся. Элек­трон, вы­ле­тев­ший из атома в ре­зуль­та­те иони­за­ции, дви­жет­ся вдали от ядра со ско­ро­стью υ = 1000 км/с. Ка­ко­ва энер­гия по­гло­щен­но­го фо­то­на? Энер­ги­ей теп­ло­во­го дви­же­ния ато­мов во­до­ро­да пре­не­бречь. Ответ при­ве­ди­те в элек­трон-⁠воль­тах ответ округ­ли­те до пер­во­го знака после за­пя­той.

При ра­дио­ак­тив­ном рас­па­де ядра вы­ле­та­ет α-ча­сти­ца с энер­ги­ей 4800 кэВ. Из­вест­но, что в об­раз­це радия, мас­сой 1 мкг, каж­дую се­кун­ду рас­па­да­ют­ся 3,7·10⁴ ядер. Какую сум­мар­ную энер­гию имеют α-ча­сти­цы, об­ра­зу­ю­щи­е­ся в этом об­раз­це за 1 час? Ответ при­ве­ди­те в мил­ли­джо­у­лях, округ­ли­те до од­но­го знака после за­пя­той.

Крас­ная гра­ни­ца фо­то­эф­фек­та для калия λ₀  =  0,62 мкм. Какую мак­си­маль­ную ско­рость могут иметь фо­то­элек­тро­ны, вы­ле­та­ю­щие с по­верх­но­сти ка­ли­е­во­го фо­то­ка­то­да при об­лу­че­нии его све­том дли­ной волны λ  =  0,42 мкм? Ответ при­ве­ди­те в ки­ло­мет­рах в се­кун­ду, округ­ли­те до целых.

Ме­тал­ли­че­ский фо­то­ка­тод осве­щен све­том дли­ной волны λ  =  0,42 мкм. Мак­си­маль­ная ско­рость фо­то­элек­тро­нов, вы­ле­та­ю­щих с по­верх­но­сти фо­то­ка­то­да, км/с. Ка­ко­ва длина волны крас­ной гра­ни­цы фо­то­эф­фек­та для этого ме­тал­ла? (Ответ при­ве­ди­те в мик­ро­мет­рах с точ­но­стью до сотых. По­сто­ян­ную План­ка при­ми­те рав­ной 6,6·10^–34 Дж · с.)

Крас­ная гра­ни­ца фо­то­эф­фек­та для калия λ₀  =  0,62 мкм. Ка­ко­ва длина волны света, па­да­ю­ще­го на ка­ли­е­вый фо­то­ка­тод, если мак­си­маль­ная ско­рость фо­то­элек­тро­нов υ = 580 км/с? Ответ при­ве­ди­те в мик­ро­мет­рах.

Крас­ная гра­ни­ца фо­то­эф­фек­та для калия λ₀  =  0,62 мкм. Ка­ко­ва мак­си­маль­ная ско­рость фо­то­элек­тро­нов при об­лу­че­нии ка­ли­е­во­го фо­то­ка­то­да све­том ча­сто­той υ = 8·10¹⁴ Гц? Ответ при­ве­ди­те в ки­ло­мет­рах в се­кун­ду и округ­ли­те до де­ся­ток.

Лазер ис­пус­ка­ет све­то­вой им­пульс с энер­ги­ей W  =  12 Дж. Свет от ла­зе­ра па­да­ет пер­пен­ди­ку­ляр­но на плос­кое зер­ка­ло пло­ща­дью S  =  10 см². Опре­де­ли­те дли­тель­ность им­пуль­са τ, если сред­нее дав­ле­ние света на зер­ка­ло равно p  =  1 кПа.

Ме­тал­ли­че­скую пла­стин­ку об­лу­ча­ют мо­но­хро­ма­ти­че­ским све­том, длина волны ко­то­ро­го со­став­ля­ет 2/3 длины волны, со­от­вет­ству­ю­щей крас­ной гра­ни­це фо­то­эф­фек­та для этого ме­тал­ла. Ра­бо­та вы­хо­да элек­тро­нов для ис­сле­ду­е­мо­го ме­тал­ла равна 4 эВ. Опре­де­ли­те мак­си­маль­ную ки­не­ти­че­скую энер­гию фо­то­элек­тро­нов, вы­ле­та­ю­щих из ме­тал­ли­че­ской пла­стин­ки под дей­стви­ем этого света. Ответ при­ве­ди­те в элек­трон-⁠воль­тах.

Маль­чик, за­ни­мав­ший­ся вес­ной на улице вы­жи­га­ни­ем по де­ре­ву при по­мо­щи фо­ку­си­ров­ки сол­неч­но­го света лупой, слу­чай­но за­брыз­гал де­ре­вян­ную по­верх­ность, и на ней по­яви­лись капли воды объ­е­мом V = 1 мм³. Сколь­ко вре­ме­ни зай­мет ис­па­ре­ние одной такой капли, если сол­неч­ная по­сто­ян­ная равна С = 1,4 кВт/м², диа­метр лупы D = 5 см, на­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра ка­пель близ­ка к 0 °C и весь сфо­ку­си­ро­ван­ный лупой свет по­гло­ща­ет­ся кап­лей?

Справ­ка: Сол­неч­ная по­сто­ян­ная  — это энер­гия из­лу­че­ния Солн­ца, по­па­да­ю­щая в еди­ни­цу вре­ме­ни на еди­ни­цу пло­ща­ди при нор­маль­ном па­де­нии сол­неч­но­го света.

Поток фо­то­нов па­да­ет на ме­тал­ли­че­скую пла­сти­ну с ра­бо­той вы­хо­да 2,6 эВ и вы­би­ва­ет из пла­сти­ны фо­то­элек­тро­ны, ко­то­рые по­па­да­ют в за­мед­ля­ю­щее од­но­род­ное элек­три­че­ское поле с мо­ду­лем на­пря­жен­но­сти 1 В/м. Какое время про­хо­дит от мо­мен­та на­ча­ла за­мед­ле­ния фо­то­элек­тро­нов до их пол­ной оста­нов­ки, если энер­гия па­да­ю­ще­го фо­то­на 11,5 эВ? Счи­тай­те, что все фо­то­элек­тро­ны при вы­ле­те из пла­сти­ны имеют оди­на­ко­вую ско­рость. Ответ дайте в мкс, округ­лив до це­ло­го.

Пучок элек­тро­нов па­да­ет пер­пен­ди­ку­ляр­но ди­фрак­ци­он­ной ре­шет­ке с пе­ри­о­дом 14,4 мкм. В ре­зуль­та­те на фо­то­пла­стин­ке, рас­по­ло­жен­ной за ре­шет­кой па­рал­лель­но ей, фик­си­ру­ет­ся ди­фрак­ци­он­ная кар­ти­на. Угол к на­прав­ле­нию па­де­ния пучка, под ко­то­рым на­блю­да­ет­ся пер­вый глав­ный ди­фрак­ци­он­ный мак­си­мум, равен 30°. Чему равна ско­рость элек­тро­нов в пучке? Ответ вы­ра­зи­те в мет­рах в се­кун­ду и округ­ли­те до де­сят­ков.

При­ме­ча­ние.

В дан­ной за­да­че при­ми­те зна­че­ние по­сто­ян­ной План­ка h рав­ной

Мак­си­маль­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия элек­тро­нов, вы­ле­та­ю­щих из ме­тал­ла под дей­стви­ем света, равна 1,2 эВ. Если умень­шить длину волны па­да­ю­ще­го света в 2 раза, то мак­си­маль­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия элек­тро­нов, вы­ле­та­ю­щих из этого же ме­тал­ла, ста­нет рав­ной 3,95 эВ. Опре­де­ли­те энер­гию па­да­ю­щих фо­то­нов (в эВ) в пер­вом слу­чае.

По­ро­го­вая чув­стви­тель­ность сет­чат­ки че­ло­ве­че­ско­го глаза к ви­ди­мо­му свету со­став­ля­ет 1,65 · 10^–18 Вт, при этом на сет­чат­ку глаза еже­се­кунд­но по­па­да­ет 5 фо­то­нов. Опре­де­ли­те, какой длине волны (в нм) это со­от­вет­ству­ет. (По­сто­ян­ную План­ка при­ми­те рав­ной )

Па­рал­лель­ный пучок света с дли­ной волны λ = 600 нм и кон­цен­тра­ци­ей фо­то­нов n = 10¹⁴ м^-3 нор­маль­но па­да­ет на иде­аль­ное зер­ка­ло, рав­но­мер­но осве­щая всю его по­верх­ность, пло­щадь ко­то­рой равна S = 1 м². Чему равен мо­дуль силы F дав­ле­ния этого све­то­во­го пучка на зер­ка­ло?

Поток фо­то­нов вы­би­ва­ет из ме­тал­ла элек­тро­ны. Энер­гия фо­то­на равна 2 эВ. Если длину волны па­да­ю­ще­го из­лу­че­ния умень­шить в 2,5 раза, то мак­си­маль­ная ско­рость фо­то­элек­тро­нов, вы­ле­та­ю­щих из этого ме­тал­ла, уве­ли­чит­ся в 2 раза. Опре­де­ли­те ра­бо­ту вы­хо­да элек­тро­нов из ме­тал­ла. Ответ вы­ра­зи­те в элек­трон-⁠воль­тах.

В фан­та­сти­че­ских ро­ма­нах кос­ми­че­ские ко­раб­ли пе­ре­ме­ща­ют­ся при по­мо­щи фо­тон­ных дви­га­те­лей, прин­цип дей­ствия ко­то­рых за­клю­ча­ет­ся в со­зда­нии ре­ак­тив­ной тяги при ис­пус­ка­нии света. Сколь­ко фо­то­нов дол­жен каж­дую се­кун­ду ис­пус­кать такой дви­га­тель для того, чтобы со­об­щать ко­раб­лю мас­сой 10 тонн уско­ре­ние 1 м/с², если длина волны ис­пус­ка­е­мых фо­то­нов равна 528 нм? Ответ дайте в виде це­ло­го числа, ко­то­рое долж­но быть за­пи­са­но перед мно­жи­те­лем «10³⁰».

Лазер из­лу­ча­ет в им­пуль­се све­то­вых кван­тов. Сред­няя мощ­ность им­пуль­са ла­зе­ра 1100 Вт при дли­тель­но­сти вспыш­ки Опре­де­ли­те длину волны из­лу­че­ния ла­зе­ра. Ответ вы­ра­зи­те в мик­ро­мет­рах.

Вы­ле­тев­ший при фо­то­эф­фек­те с ка­то­да элек­трон по­па­да­ет в элек­тро­маг­нит­ное поле как по­ка­за­но на ри­сун­ке. Век­тор на­пря­жен­но­сти элек­три­че­ско­го поля на­прав­лен вер­ти­каль­но вверх. Век­тор маг­нит­но­го поля на­прав­лен от на­блю­да­те­ля. Опре­де­ли­те, при каких зна­че­ни­ях на­пря­жен­но­сти элек­тро­ны, вы­ле­тев­шие с мак­си­маль­но воз­мож­ной ско­ро­стью, от­кло­ня­ют­ся вверх. Ча­сто­та па­да­ю­ще­го на катод света Ра­бо­та вы­хо­да Маг­нит­ная ин­дук­ция поля

В опыте по изу­че­нию фо­то­эф­фек­та фо­то­элек­тро­ны тор­мо­зят­ся элек­три­че­ским полем. При этом из­ме­ря­ет­ся за­пи­ра­ю­щее на­пря­же­ние. В таб­ли­це пред­став­ле­ны ре­зуль­та­ты ис­сле­до­ва­ния за­ви­си­мо­сти за­пи­ра­ю­ще­го на­пря­же­ния U, от длины волны λ па­да­ю­ще­го света.

Чему равна по­сто­ян­ная План­ка по ре­зуль­та­там этого экс­пе­ри­мен­та? За­пи­ши­те в ответ по­лу­чен­ную ве­ли­чи­ну, умно­жен­ную на 10³⁴. Ответ округ­ли­те до де­ся­тых. Ответ при­ве­ди­те в джо­уль-⁠се­кун­дах.

Опыты по на­блю­де­нию фо­то­эф­фек­та по­ка­зы­ва­ют, что ра­бо­та вы­хо­да элек­тро­на из кри­стал­ли­че­ско­го об­раз­ца за­ви­сит от ори­ен­та­ции кри­стал­ла от­но­си­тель­но на­прав­ле­ния па­да­ю­ще­го из­лу­че­ния. При осве­ще­нии мед­но­го об­раз­ца све­том с не­ко­то­рой фик­си­ро­ван­ной дли­ной волны было уста­нов­ле­но, что при вра­ще­нии об­раз­ца мак­си­маль­ная ско­рость фо­то­элек­тро­нов из­ме­ня­ет­ся в пре­де­лах от 610 км/с до 764 км/с. На сколь­ко от­ли­ча­ют­ся ра­бо­ты вы­хо­да элек­тро­на из меди при раз­ных по­ло­же­ни­ях об­раз­ца? Ответ вы­ра­зи­те в элек­трон-⁠воль­тах и округ­ли­те до де­ся­тых долей.

Мак­си­маль­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия фо­то­элек­тро­нов, вы­ле­та­ю­щих из ме­тал­ли­че­ской пла­стин­ки под дей­стви­ем света, равна 2 эВ. Длина волны па­да­ю­ще­го мо­но­хро­ма­ти­че­ско­го света со­став­ля­ет длины волны, со­от­вет­ству­ю­щей «крас­ной гра­ни­це» фо­то­эф­фек­та для этого ме­тал­ла. Ка­ко­ва ра­бо­та вы­хо­да элек­тро­нов? Ответ при­ве­ди­те в элек­трон-⁠воль­тах.

На ме­тал­ли­че­скую пла­стин­ку па­да­ет мо­но­хро­ма­ти­че­ский свет с дли­ной волны λ = 400 нм. «Крас­ная гра­ни­ца» фо­то­эф­фек­та для ме­тал­ла пла­стин­ки λ_кр = 600 нм. Чему равно от­но­ше­ние мак­си­маль­ной ки­не­ти­че­ской энер­гии фо­то­элек­тро­нов к ра­бо­те вы­хо­да для этого ме­тал­ла?

Ядро три­тия рас­па­да­ет­ся на ядро гелия-⁠3, элек­трон и элек­трон­ное ан­ти­ней­три­но: Масса ядра три­тия равна 3,01550 а. е. м., масса ядра равна 3,01493 а. е. м. Какое ко­ли­че­ство энер­гии вы­де­ля­ет­ся в этой ядер­ной ре­ак­ции? Ответ вы­ра­зи­те в ки­ло­элек­трон-⁠воль­тах и округ­ли­те до це­ло­го числа.

В опыте по изу­че­нию фо­то­эф­фек­та мо­но­хро­ма­ти­че­ское из­лу­че­ние мощ­но­стью Р  =  0,21 Вт па­да­ет на по­верх­ность ка­то­да, в ре­зуль­та­те чего в цепи воз­ни­ка­ет ток. Гра­фик за­ви­си­мо­сти силы тока I от на­пря­же­ния U между ано­дом и ка­то­дом при­ве­ден на ри­сун­ке. Ка­ко­ва ча­сто­та па­да­ю­ще­го света, если в сред­нем один из 30 фо­то­нов, па­да­ю­щих на катод, вы­би­ва­ет элек­трон?

На ме­тал­ли­че­скую пла­стин­ку па­да­ет мо­но­хро­ма­ти­че­ская элек­тро­маг­нит­ная волна, вы­би­ва­ю­щая из нее элек­тро­ны. Мак­си­маль­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия элек­тро­нов, вы­ле­тев­ших из пла­стин­ки в ре­зуль­та­те фо­то­эф­фек­та, со­став­ля­ет 6 эВ, а энер­гия па­да­ю­щих фо­то­нов в 3 раза боль­ше ра­бо­ты вы­хо­да из ме­тал­ла. Чему равна ра­бо­та вы­хо­да элек­тро­нов из ме­тал­ла? Ответ дайте в элек­трон-⁠воль­тах.

Лазер из­лу­ча­ет свет с дли­ной волны 450 нм. Мощ­ность ла­зер­но­го пучка 2,2 мВт. Сколь­ко фо­то­нов из­лу­ча­ет этот лазер за 1 пс?

Мо­но­хро­ма­ти­че­ский свет по­па­да­ет на литий, ра­бо­та вы­хо­да ко­то­ро­го равна 2,39 эВ при длине волны λ за­пи­ра­ю­щее на­пря­же­ние равно Если из­ме­нить длину волны в 1,5 раза, то не­об­хо­ди­мое за­пи­ра­ю­щее на­пря­же­ние уве­ли­чит­ся вдвое. Най­ди­те λ

В не­ко­то­рых опы­тах по изу­че­нию фо­то­эф­фек­та одну и ту же пла­сти­ну осве­ща­ют при раз­лич­ных ча­сто­тах па­да­ю­ще­го света про­пор­ци­о­наль­ных ча­сто­те крас­ной гра­ни­цы фо­то­эф­фек­та

В таб­ли­це пред­став­ле­ны ре­зуль­та­ты од­но­го из пер­вых таких опы­тов.

Ча­сто­та па­да­ю­ще­го света
Мак­си­маль­ная энер­гия вы­би­тых элек­тро­нов	2 эВ	—

Какое зна­че­ние мак­си­маль­ной энер­гии вы­би­тых элек­тро­нов долж­но быть на месте про­чер­ка?

Де­тек­тор пол­но­стью по­гло­ща­ет па­да­ю­щий на него свет ча­сто­той Гц. За время t  =  5 с де­тек­тор по­гло­ща­ет N  =  3 · 10⁵ фо­то­нов. Ка­ко­ва мощ­ность из­лу­че­ния, по­гло­ща­е­мая де­тек­то­ром?

Сколь­ко фо­то­нов ис­пус­ка­ет мо­но­хро­ма­ти­че­ский ис­точ­ник света за время если сред­няя длина волны из­лу­че­ния равна 0,6 мкм, ко­эф­фи­ци­ент по­лез­но­го дей­ствия ис­точ­ни­ка равен 18%, а по­треб­ля­е­мая от сети мощ­ность 0,2 кВт.

Ла­зер­ная указ­ка ис­пус­ка­ет поток фо­то­нов с дли­ной волны 600 нм и сред­ней мощ­но­стью 1,1 кВт. Опре­де­ли­те за какое время све­то­вая указ­ка ис­пу­стит 10¹⁹ фо­то­нов.

Длина волны уль­тра­фи­о­ле­то­во­го из­лу­че­ния, па­да­ю­ще­го на катод равна 400 нм. За­пи­ра­ю­щее на­пря­же­ние 0,9 В. Най­ди­те длину волны, со­от­вет­ству­ю­щей крас­ной гра­ни­це фо­то­эф­фек­та.

Какой долж­на быть длина волны фо­то­на, чтобы его энер­гия рав­ня­лась ки­не­ти­че­ской энер­гии про­то­на, дви­жу­ще­го­ся со ско­ро­стью 2 · 10⁴ м/c?

Элек­три­че­ская лампа мощ­но­стью 60 Вт ис­пус­ка­ет еже­се­кунд­но 10¹⁹ фо­то­нов. Сред­няя длина волны из­лу­че­ния 600 нм. Опре­де­ли­те ко­эф­фи­ци­ент по­лез­но­го дей­ствия лампы.

В опыте по изу­че­нию фо­то­эф­фек­та мо­но­хро­ма­ти­че­ское из­лу­че­ние мощ­но­стью P  =  0,21 Вт па­да­ет на по­верх­ность ка­то­да, в ре­зуль­та­те чего в цепи воз­ни­ка­ет ток. Гра­фик за­ви­си­мо­сти силы тока I от на­пря­же­ния U между ано­дом и ка­то­дом при­ве­ден на ри­сун­ке. Ка­ко­ва ча­сто­та ν па­да­ю­ще­го света, если в сред­нем один из 30 фо­то­нов, па­да­ю­щих на катод, вы­би­ва­ет элек­трон?

Из­лу­че­ние ар­го­но­во­го ла­зе­ра с дли­ной волны λ  =  500 нм сфо­ку­си­ро­ва­но на фо­то­ка­то­де в пятно диа­мет­ром d  =  0,1 мм. Ра­бо­та вы­хо­да фо­то­ка­то­да A  =  2 эВ. На анод, рас­по­ло­жен­ный на рас­сто­я­нии l  =  30 мм от ка­то­да, по­да­но уско­ря­ю­щее на­пря­же­ние U  =  4 кВ. Найти диа­метр пятна на аноде, на ко­то­рое по­па­да­ют фо­то­элек­тро­ны.

Ме­тал­ли­че­ская пла­сти­на об­лу­ча­ет­ся све­том не­ко­то­рой ча­сто­ты. Ра­бо­та вы­хо­да элек­тро­нов из дан­но­го ме­тал­ла равна 4,7 эВ. Вы­ле­та­ю­щие из пла­сти­ны фо­то­элек­тро­ны по­па­да­ют в од­но­род­ное элек­три­че­ское поле на­пря­жен­но­стью 100 В/м, при­чем век­тор на­пря­жен­но­сти на­прав­лен к пла­сти­не пер­пен­ди­ку­ляр­но ее по­верх­но­сти. Мак­си­маль­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия фо­то­элек­тро­нов на рас­сто­я­нии 20 см от пла­сти­ны равна 21,9 эВ. Чему равна ча­сто­та света, ко­то­рым об­лу­ча­ют пла­сти­ну?