Страница 2 из 3

201. Определите работу выхода A электронов из вольфрама, если "красная граница" фотоэффекта для него λ 0 = 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.


Правильная последовательность сверху вниз. Рассмотрим следующие утверждения относительно применения формулы Эйнштейна. Рентгеновские лучи состоят из пучка. Солнце является великим источником энергии для всей жизни на земле. Долгое время происхождение энергии, излучаемой Солнцем, было тайной для человечества.

Что, в порядке, являются правильными показаниями? Раньше большинство физиков считали, что классическая механика Исаака Ньютона, основанная на так называемой теории относительности Галилея, описала понятия скорости и силы для всех наблюдателей. Однако Хендрик Лоренц и другие доказали, что уравнения Максвелла, регулирующие электромагнетизм, не ведут себя в соответствии с преобразованием Галилея при изменении эталонной системы.

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 0 = 1,2 В. Специальные измерения показали, что длина волны падающего света λ = 400 нм. Определите красную границу фотоэффекта.

Понятие вариации законов физики в отношении наблюдателей - это то, что дает название теории, к которой прикреплен классификатор специального или ограниченного, поскольку он ограничен только системами, в которых гравитационные поля не принимаются во внимание.

Ограниченная относительность также влияла на философию, устраняя любую возможность существования времени и абсолютной продолжительности во Вселенной в целом или как априорные данные нашего опыта. После Анри Пуанкаре, ограниченная теория относительности заставила философов перефразировать вопрос времени.

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.

Научные знания не остаются неизменными на протяжении многих лет. То, что сегодня считается истинным, может и не быть в будущем. Шесть столетий назад Земля считалась центром Вселенной. Сегодня мы знаем, что это даже не центр Солнечной системы. Теория относительности Эйнштейна изменила основы физики, изменив понятия как фундаментальные, как время и пространство.

Положение и скорость тела должны быть измерены по ссылке. Рамка представляет собой градуированное пространство, такое как линейка или дорога, обозначенная каждый километр. Рядом с этим пространством должен быть таймер для измерения времени. Иногда, однако, очень осторожный выбор в движении. Это может быть случай ссылочного захвата в автобусе, лодке или самолете. Аналогичным образом, если еще одна ссылка Б находится в состоянии покоя или движется по прямой линии с постоянной скоростью относительно опорного кадра, опорный кадр В также считается инерциальной.


207. При освещении вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны λ 1 = 0,4 мкм он заряжается до разности потенциалов φ 1 = 2 В. Определите, до какой разности потенциалов зарядится фотоэлемент при освещении его монохроматическим светом с длиной волны λ 1 = 0,3 мкм.

Согласно Галилею, если тело перемещается относительно эталона и ориентира сама движется относительно земли, например, скорость относительно тела на землю будет сумма двух скоростей. Если кто-то запустится в автобус, их скорость для тех, кто на улице, будет равна скорости автобуса и скорости, с которой человек бежит.

Мы давно знаем, что Земля движется вокруг Солнца. Есть также звезды с известными движениями и большой скоростью. Однако, измеряя скорость света с разных сторон и движущихся звезд, никакого изменения скорости не было найдено. Что-то должно быть не так! Как сделать этот результат совместимым с принятыми до сих пор теориями?

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 0 = 264 нм.

Чтобы решить эти тупики, Альберт Эйнштейн предложил Теорию ограниченной теории относительности, которая основана на двух постулатах. Последствия этих постулатов противоречат здравому смыслу. Если скорость света остается постоянной даже при движении излучателя, что-то должно измениться, так что законы физики остаются неизменными. Для Эйнштейна время и пространство меняются в зависимости от скорости движущейся рамы. Это означает, что если бы можно было наблюдать автобус вблизи скорости света, длина шины казалась бы меньшей, а время в ней было бы медленнее относительно времени, измеренного наблюдателем.


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.


При вычислении скорости света оба получат тот же результат. В своей теории общей теории относительности Эйнштейн пытается оценить, что происходит в неинерциальных системах. Он предлагает некоторые важные выводы. Рама, которая подвергается ускорению, эквивалентна раме, подверженной воздействию силы, действующей на расстоянии. Например, когда лифт поднимается, пассажир не имеет возможности отличить, действительно ли лифт начал движение или какая-то сила начинает толкать его.

Гравитационная сила вызвана искажением в отношении пространства и времени. . Это может наблюдаться падающим телом, которое проходит через большие пространства в меньшие и меньшие времена. Каждая масса вызывает это искажение, и чем больше масса, тем больше искажение.

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.


Теории Эйнштейна революционизировали физику и были доказаны экспериментами и наблюдениями. Среди этих наблюдений - затмение солнца, наблюдаемое в городе Собрал, Сеара. Согласно древним теориям, звезды, расположенные за солнцем, не видны. Но если гравитация искажает пространство-время, даже свет может быть оттянут и отвлечен. Если бы Эйнштейн был прав, звезда, спрятанная за солнцем, была бы видна, когда произошел полный эллипс. Он приехал лично в Бразилию, и было получено доказательство: звезда, которая должна была быть скрыта солнцем, его свет отклонился и был замечен во время затмения.

211. Определите максимальную скорость V max 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.


Молодой человек говорит «нет», он его брат-близнец. Оба были виноделами и продавали продукт в рестораны, разбросанные по всей солнечной системе. Один из близнецов позаботился о производстве на Земле, а другой, в космическом корабле, доставлял лично. Тот факт, что транспорт осуществлялся со скоростью до девяноста пяти процентов от скорости света, вызвал такую ​​разницу в возрасте.

Эта небольшая хроника показывает, как эффекты ограниченной относительности могут стать значительными, когда мы достигаем скорости, близкой к скорости света. Какой вывод можно сделать из того, что произошло? Каждый пакет содержит определенное количество энергии.

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.

Во время экспериментов, проведенных для понимания этого эффекта, было отмечено, что. Не было временной задержки между частотой света и испусканием электронов. Рассмотрим следующие утверждения. Проверьте правильность альтернативы. Сравнивая эти три волны, проверяется, что.

Этот эксперимент способствовал открытию. Этот эффект имеет важные применения в таких системах, как сигнализация, электронные ворота и т.д. фотоэлектрический эффект был также использован Бором, чтобы предложить свои постулаты. Соединения на основе натрия производят желтый свет и соединения на основе бария, зеленый свет.


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.

Известно, что частота желтого света меньше, чем у зеленого света. Поэтому правильно утверждать, что. Проверьте альтернативу, которая, чтобы правильно заполнить пробелы. Свяжите варианты, описанные в правой колонке, с величинами падающего света, указанными в левой колонке.

Численное соотношение справа и слева от правого столбца, которое устанавливает последовательность правильных ассоциаций. Например, античастица электрона - позитрон, который имеет ту же массу, что и электрон, и заряд того же модуля, положителен. Когда взаимодействуют позитрон и электрон, оба могут исчезнуть, создавая два фотона той же энергии. Это явление называется аннигиляцией.

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

№1 Свет, падающий на металл, вызывает эмиссию электронов из металла. Если интенсивность света уменьшается, а его частота при этом остается неизменной, то …

Учтите, что и электрон, и позитрон покоятся. Фотоэлектрический эффект состоит из излучения электронов металлической поверхностью, на которую воздействует электромагнитное излучение. Фотоэлектрический эффект можно объяснить удовлетворительно с принятием корпускулярной модели для света. Фоточувствительная поверхность металла излучает только фотоэлектроны, когда частота света, падающего на эту поверхность, превышает некоторое минимальное значение, которое зависит от металла.

Дайте ответ на сумму правильных альтернатив. В крупнейшем в мире линейном ускорителе, расположенном в Стэнфорде, электроны могут быть ускорены до энергии порядка 50 ГэВ. Каково его числовое значение в международной системе? Основываясь на этой информации и знаниях об электромагнитном спектре, правильно указать.

Решение: Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, где hυ – энергия фотона; работа выхода электронов из металла; - максимальная кинетическая энергия электронов, которая зависит от энергии фотона, следовательно, от частоты света. Поскольку частота не меняется, то и кинетическая энергия остается неизменной. Интенсивность света пропорциональна числу фотонов, а количество выбитых электронов пропорционально числу падающих фотонов; значит, с уменьшением интенсивности света количество выбитых электронов уменьшается.

Обозначив скорость света в вакууме, постоянную Планка, можно затем указать, что Функция φ металла определяется следующим образом. Полную колонку 2 согласно столбцу 1, в зависимости от поведения света. Из-за высокой частоты фиолетового света «фиолетовый фотон» более энергичен, чем «красный фотон».

Дифракция и интерференция являются явлениями, которые могут быть удовлетворительно объяснены только осмысленным поведением света. Фотоэлектрический эффект можно объяснить только удовлетворительно, если рассматривать свет, образованный частицами, фотонами.

Ответ: количество выбитых электронов уменьшается, а их кинетическая энергия остается неизменной

№2 Катод вакуумного фотоэлемента освещается светом с энергией квантов 10 эВ . Если фототок прекращается при подаче на фотоэлемент задерживающего напряжения 4 В , то работа выхода электронов из катода (в эВ ) равна …

Свет, в определенных взаимодействиях с веществом, ведет себя как электромагнитная волна; в других взаимодействиях он ведет себя как частица, как фотоны в фотоэлектрическом эффекте. Фотоэлектрический эффект является следствием волнообразного поведения света.

С другой стороны, можно сопоставить массу с фотоном, поскольку она представляет энергию и количество движения. Наташа сделала аналогию с процессом восприятия образа, представив объяснение, основанное на фигуре, широко используемой гештальт-психологи. Их пояснения и иллюстративный рисунок приводятся ниже.

Решение: Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, , где hυ – энергия фотона; работа выхода электронов из металла; максимальная кинетическая энергия электронов, которая равна , где задерживающее напряжение. Следовательно,

Рисунок, приведенный Наташей, в котором два профиля образуют чашу и наоборот. Мое любимое изображение о двойном поведении света - это рисование чаши, сделанной двумя профилями. Какую реальность мы воспринимаем на рисунке? Мы можем видеть чашу или два профиля, в зависимости от того, кого мы считаем фигурой и что будем считать фоном, но мы не можем видеть оба одновременно. Это прекрасный пример реальности, созданной наблюдателем, в которой мы решаем, что мы будем наблюдать. Свет ведет себя аналогичным образом, потому что, в зависимости от типа опыта, он раскрывает свою волновую природу или ее природу частицы, всегда скрывая ее, когда другой показан.

№3 Наблюдается явление внешнего фотоэффекта. При этом с увеличением длины волны падающего света …

Ответ: уменьшается величина задерживающей разности потенциалов

На рисунке представлено распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела в зависимости от длины волны для температуры . При увеличении температуры в 2 раза длина волны (в ), соответствующая максимуму излучения, будет равна …

В свете приведенных выше объяснений правильно сказать, что Наташа иллюстрировала, с поведением света, то, что физики называют принципом. Чтобы подтвердить предложение аналитика, возникновение дуальности волновых частиц, г-н Фотон должен быть в состоянии страдать.

Какова максимальная кинетическая энергия электронов в эВ, выходящих с поверхности металла, когда она освещена ультрафиолетовым светом с длиной волны 327 нм? График представляет зависимость между Предельным потенциалом и частотой света, падающего на поверхность образца никеля.

Ответ: 250

№5 Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела в зависимости от частоты излучения для температур Т 1 и Т 2 () верно представлено на рисунке …

№6 На рисунке приведены две вольтамперные характеристики вакуумного фотоэлемента. Если Е – освещенность фотоэлемента, ν - частота падающего на него света, то

Решение: Приведенные на рисунке вольтамперные характеристики отличаются друг от друга величиной тока насыщения. Величина тока насыщения определяется числом выбитых за 1 секунду электронов, которое пропорционально числу падающих на металл фотонов, то есть освещенности фотоэлемента. Следовательно, Задерживающее напряжение одинаково для обеих кривых. Величина задерживающего напряжения определяется максимальной скоростью фотоэлектронов: Тогда уравнение Эйнштейна можно представить в виде . Отсюда поскольку следовательно, одинакова кинетическая энергия электронов, а значит, и частота падающего на фотокатод света, то есть

Ответ:

7 На рисунке показаны кривые зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при разных температурах. Если кривая 2 соответствует спектру излучения абсолютно черного тела при температуре

1450 , то кривая 1 соответствует температуре (в ) …

Решение. Воспользуемся законом смещения Вина для излучения абсолютно черного тела , где длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела его термодинамическая температура, постоянная Вина:

.

Так как, согласно графику, , то

№8 Установите соответствие между приведенными характеристиками теплового равновесного излучения и характером их зависимости от частоты температуры.

1.Спектральная плотность энергии в спектре излучения абсолютно черного тела,согласно формуле Рэлея-Джинса,с увеличением частоты 2. Спектральная плотность энергии в спектре излучения абсолютно черного тела, согласно формуле Планка,с увеличением частоты…

3.Энергетическая светимость абсолютно черного тела с увеличением температуры…

4.Длина волны,на которую приходится максимум спектральной плотности энергии в спектре излучения абсолютно черного тела,с увеличением температуры…

Варианты ответа:(укажите соответствие для каждого нумерованного элемента задания)

1.Стремится к 0

2. Возрастает пропорционально

3. Возрастает пропорционально

4. Неограниченно возрастает

5. Убывает пропорционально

Решение: 1.Последовательная классическая теория для спектральной плотности энергии излучения абсолютно черного тела приводит к формуле Рэлея-Джинса. При этом используется теорема класической физики о равнораспределении энергии системы по степеням свободы и электромагнитная теория света,которая позволяет подсчитать число степеней свободы,приходящихся на единицу объема области,занятой равновесным монохроматическим тепловым излучением. Поскольку, согласно классической теории, это число степеней свободы пропорционально третьей степени частоты и не зависит от температуры,с пектральная плотность энергии равновесного теплового излучения должна неограниченно возрастать при увеличении частоты. Этот результат П.Эренфест образно назвал ультрафиолетовой катастрофой.

2.Формула Планка дает распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела,согласующееся с экспериментом на всех частотах, т.е во всем спектре, и дает,таким образом, исчерпывающее описание равновесного теплового излучения. Согласно формуле Планка, с ростом частоты убывает число степеней свободы, приходящихся на единицу объема, и ультрафиолетовая катастрофа не возникает.

3.Согласно закону Стефана-Больцмана,энергетическя светимость абсолютно черного тела с увеличением температуры возрастает пропорционально . Из формулы Планка, интегрируя по всем длинам волн или частотам, можно получить энергетическую светимость абсолютно черного тела, т.е закон Стефана-Больцмана, и выражение постоянной Стефана-Больцмана через универсальные физические константы.

4.Согласно закону смещения Вина, длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергии в спектре излучения абсолютно черного тела, с увеличением температуры убывает пропорционально .

№9 На рисунке изображен спектр излучения абсолютно черного тела при температуре Т . Площадь под кривой увеличится в 81 раз, если температура будет равна …

Ответ:

№10 Абсолютно черное тело и серое тело имеют одинаковую температуру. При этом интенсивность излучения …

Ответ: больше у абсолютно черного тела