"Atölye çözümleri fiziksel görevler»

"Kuantum fiziği"

Fotoelektrik etki için Einstein denklemini uygulamak için bir görev bloğu

Görev numarası 1.

Fotoelektronların maksimum hızının eşit olması için çinko yüzeyine hangi radyasyon frekansı yönlendirilmelidir? 2000 km/s? Çinko için fotoelektrik etkinin uzun dalga boyu sınırı, 0,35 µm.

Cevap:

Görev numarası 2.

Potasyumdan serbest kalan elektronların dalga boyundaki mor ışıkla ışınlandığında elde edebileceği maksimum hız nedir? 0,42 µm? Potasyumdan elektronların çalışma fonksiyonu 2 eV.

Cevap:

Görev numarası 3.

Bir frekansta ultraviyole ışıkla aydınlatıldığında 1015 Hz iş fonksiyonlu metal iletken 3.11 eV elektronlar atılır. Fotoelektronların maksimum hızı nedir?

Cevap:

Görev numarası 4.

Bir metal bir dalga boyuna sahip ışıkla ışınlandığında 245 nm fotoelektrik etki gözlenir. Bir metalden bir elektronun iş fonksiyonu 2.4 eV. Yayılan fotoelektronların maksimum hızını azaltmak için metale uygulanması gereken voltaj miktarını hesaplayın. 2 zamanlar.

Görev numarası 5.

Bir vakumda, bir kapasitörün bağlı olduğu iki kalsiyum kaplı elektrot vardır. C \u003d 8000 pF. Katot, frekanslı ışıkla uzun süre aydınlatıldığında n= 1015Hz başlangıçta görünen fotoakım durur. Kalsiyumdan elektronların çalışma fonksiyonu A = 4,42× 10–19 J. Kondansatör plakalarında hangi q yükü görünüyor?

Cevap: http://pandia.ru/text/80/143/images/image006_41.gif" width="55" height="41 src=">..gif" width="48" height="47 src="> zamanlar. Metal yüzeyin çalışma işlevi nedir?

Görev numarası 7.

Bir dalga boyuna sahip ışık tarafından metal bir plakadan fırlatılan elektronların maksimum hızı nedir? 0,3 µm fotoelektrik etkinin kırmızı sınırı ise 540 nm?

Cevap:

Görev numarası 8.

Düz bir alüminyum elektrot, dalga boyuna sahip ultraviyole ışıkla aydınlatılır. 83 nm. Kuvvetli bir elektrik alan tarafından frenleme etkisine maruz kalan bir elektronun elektrot yüzeyinden hareket edebileceği maksimum mesafe nedir? 7,5 V/cm? Alüminyum için fotoelektrik etkinin kırmızı sınırı dalga boyuna karşılık gelir. 450 nm.

Cevap: http://pandia.ru/text/80/143/images/image015_19.gif" width="317" height="51 src=">

Görev numarası 10.

Dalga boyuna sahip bir ışık dalgasına karşılık gelen foton 320 nm, maksimum momentumu olan lityum yüzeyinden bir fotoelektron çeker. 6,03∙10-25kg∙m/sn. Bir elektronun iş fonksiyonunu belirleyin.

Görev numarası 11.

Kalsiyum kaplı fotokatot (çalışma fonksiyonu 4,42∙10-19 J), dalga boyuna sahip ışıkla aydınlatılır 300 nm. Katottan yayılan elektronlar, indüksiyon ile düzgün bir manyetik alana girer. 0,83 mT bu alanın manyetik indüksiyon hatlarına dik. Elektronların hareket ettiği dairenin maksimum yarıçapı nedir?

Görev numarası 12.

Fotokatod yüzeyinden yayılan elektronların maksimum kinetik enerjisinin fotokatod üzerine gelen ışığın frekansına bağımlılığının bir grafiğini çizin. Grafikten fotoelektrik etkinin kırmızı kenarlığını, iş fonksiyonunu ve Planck sabitini belirleyin. Çözümü açıklayın.

Görev numarası 13.

Metal bir plakadan yayılan fotoelektronlar yavaşlar. Elektrik alanı. Plaka, foton enerjisine eşit olan ışıkla aydınlatılır. 3 eV. Şekil, foto akımın geciktirici alan voltajına bağımlılığının bir grafiğini göstermektedir. Bir elektronun iş fonksiyonunu belirleyin.

Cevap: 2 eV

Görev numarası 14.

Fotokatot, dalga boyundaki ışıkla aydınlatılır. 300 nm. Yayılan elektronlar, indüksiyon yoluyla düzgün bir manyetik alana girer. 0,2 mT manyetik indüksiyon hatlarına dik ve maksimum yarıçapı olan dairelerde hareket 2 cm. Elektronun iş fonksiyonu nedir?

Görev numarası 15.

Hangi gaz sıcaklığında tek atomlu bir gazın atomlarının ısıl hareketinin ortalama enerjisi, iş fonksiyonu olan bir metal plakadan fırlatılan elektronların enerjisine eşit olacaktır. 2 eV dalga boyunda monokromatik ışıkla ışınlandığında 300 nm?

Görev numarası 16.

Bazılarının akım-voltaj karakteristiğini kullanma vakum fotosel, katottan bir elektronun iş fonksiyonunu bulun. Katot, dalga boyundaki ışıkla aydınlatılır. 0,33 µm:

Görev numarası 17.

Tungsten top yarıçapı 10 cm bir boşlukta bulunan, dalga boyuna sahip ışıkla ışınlanır 200 nm. Tungsten için iş fonksiyonu ise, topun sabit yükünü belirleyin. 4,5 eV.

Görev numarası 18.

Fotoelektrik etkinin kırmızı sınırına karşılık gelen dalga boyuna sahip bir foton, içinden havanın pompalandığı bir kaptaki bir metal plakadan (katot) bir elektronu vurur. Bir elektron, kuvvete sahip düzgün bir elektrik alanı tarafından hızlandırılır 50 kV/m. Elektron bu alanda hangi hıza kadar hızlanacak, yolu uçuracak 0,5 mm? Göreceli etkiler göz ardı edilir.

Cevap: 3 mm/sn

Görev numarası 19.

Bir damla su 0,2 ml dalga boyuna sahip ışıkla ısıtılır 0,75 µm, her saniyeyi emen 1010 fotonlar. Suyun ısınma hızını belirleyin.

Cevap: Q=svmΔT – su tarafından alınan ısı miktarı, W=NEΔt - zaman içinde ışığın verdiği enerji miktarı Δt; W=Q damlanın aldığı tüm enerji ısınmasına gider. \u003d 3.15 10-9 K / s

Görev numarası 20.

Ne momentuma eşittir bir foton tarafından absorpsiyon sırasında ve yüzeydeki normal insidans sırasında yansıması sırasında bir maddeye iletilir mi?

Cevap : İlk durumdahttp://pandia.ru/text/80/143/images/image021_17.gif" width="13" height="33">. Tanımlamak λ2 eğer λ1=600 nm ise.

Cevap: = 5.4 10-7 m

Görev numarası 22.

Bir dalga boyunda yeşil ışıkla aydınlatıldığında baryum oksitten yapılmış bir katottan yayılan fotoelektronların kinetik enerjisini ve hızını belirleyin. 550 nm. Bir elektronun çalışma fonksiyonu 1.2 eV.

Cevap: Hafta \u003d 1.68 10-19J, V=0,6 106 m/s

Görev numarası 23.

Fotoelektrik etkinin kırmızı sınırına karşılık gelen dalga boyuna sahip bir foton, içinden havanın pompalandığı bir kaptaki bir metal plakadan (katot) bir elektronu vurur. Bir elektron, yoğunluğa sahip sabit bir elektrik alanı tarafından hızlandırılır E=1.8 103 V/m. Ne zaman t Bir elektron, bir elektrik alanında ışık hızının yarısına eşit bir hıza kadar hızlandırılabilir mi? Göreceli etki göz ardı edilir.

Cevap: 0,5 µs

Görev numarası 24.

Fotokatodun maddesi için fotoelektrik etkinin kırmızı sınırı ışığın frekansına karşılık gelir. υ0=6.6 1014Hz. Katot bir frekansta ışıkla ışınlandığında n anot ve katot arasındaki voltajda fotoakım durur U=1.4V. Frekansı belirle n.

Cevap: 1015Hz

Görev numarası 25.

bir artış ile 2 metal bir yüzey üzerine düşen ışığın frekansının katı, fotoelektronlar için geciktirme voltajı 3 zamanlar. Gelen ışığın ilk frekansı ışığa eşitti 0,75 1015Hz. Bu metalin fotoelektrik etkisinin "kırmızı sınırına" karşılık gelen dalga boyu nedir?

Cevap: 800 nm

Işık basıncını hesaplamak için görev bloğu

Görev numarası 1.

hız aşırtma için uzay aracı ve yörüngelerinin düzeltilmesi, bir güneş yelkeninin kullanılması önerilmiştir - güneş ışığını yansıtan ince bir filmden cihaza tutturulmuş geniş bir alanın hafif bir ekranı. Kütlenin araca verdiği ivmeyi bulunuz 500 kg(yelkenin kütlesi dahil) eğer yelken kare ise 100*100m. Güç W bir alana sahip bir yüzeyde güneş radyasyonu olayı 1 m2, güneş ışığına dik, 1370 W/m2.

Cevap: 1.8∙10-4 m/s2

Görev numarası 2.

Tek renkli bir paralel ışın demeti, Δ zamanında bir kaynak tarafından oluşturulur. t= 8 10–4 sn yayar N= 5 1014 fotonlar. Fotonlar alanın normali boyunca düşer S = 0,7 cm2 ve baskı yarat P= 1,5 10–5 Pa. nerede 40% fotonlar yansıtılır ve 60% emilir. Radyasyonun dalga boyunu belirleyin.

Cevap: 0,55 µm

Ölçek 4 “Işık kuantumu. oluşturma kuantum teorisi". Seçenek 1 kısım - sayfa numarası 3/3

BÖLÜM B

8. (2 puan) Problemin durumunu kullanarak, tablonun sol sütunundaki değerleri, sağdaki değişiklikleriyle eşleştirin.

Veli rütbe Bir değişiklik

A. gelen ışığın yoğunluğu 1) değişmedi

B. fotoelektrik etkinin kırmızı sınırının frekansı 2) azaldı

B. fırlatılan elektronların hızı 3) arttı

G. kuantum enerjisi


ANCAK

B

AT

G

Sorunları çözmek.

9. (2 puan) Dalga boyu 500 nm olan radyasyon etkisi altında potasyumda fotoelektrik etki oluşur mu? Neden? Niye?

10.

BÖLÜM C

11. (3 puan) Problemi çöz.

Seçenek 27

BÖLÜM A Bir doğru cevap seçin.

1. Fotosel, belirli bir frekans ve yoğunlukta ışıkla aydınlatılır. Sağdaki şekil, bu fotoseldeki foto akımın gücünün kendisine uygulanan gerilime bağımlılığının bir grafiğini göstermektedir.

Aynı frekanstaki gelen ışığın şiddeti artarsa, grafik değişecektir. Aşağıdaki şekillerden hangisi grafikteki değişimi doğru olarak göstermektedir?

2. Bazı metallerden elektronların iş fonksiyonu 4 eV'dir. Foton enerjisi 3.5 eV olan bir metal monokromatik ışıkla aydınlatıldığında foto elektronların maksimum enerjisi nedir?

1) 3,5 eV 3) 0,5 eV

2) fotoelektrik etki oluşmaz 4) - 0,5 eV

3. Üzerinde Grafik, bir metal plaka (fotokatot) 8 eV enerjili radyasyonla aydınlatıldığında foto akımın uygulanan ters voltaja bağımlılığını göstermektedir. Bu metalin iş fonksiyonu nedir?

1) 2 eV 2) 8 eV 3) 5,3 eV 4) 6 eV

4. Hangi ifadeler doğrudur?

ANCAK. Foton sadece hareket halinde bulunur.

B. Bir foton, bir elektromanyetik alanın kuantumudur.

AT. Bir fotonun hızı her zaman sıfırdır.


  1. A, B ve C 2) B ve C 3) A ve C 4) A ve B
5. Aşağıdaki radyasyonlardan hangisinde fotonların momentumu ve kütlesi en büyük değere sahiptir?

1) ultraviyole 3) kızılötesi

2) görünür 4) radyo dalgaları

6. Bir elektron ve bir proton aynı hızda hareket eder. Bu parçacıklardan hangisi en uzun de Broglie dalga boyuna sahiptir?

1) bu parçacıkların dalga boyları aynıdır 3) elektronun sahip olduğu

2) parçacıklar dalga boyu ile karakterize edilemez 4) bir proton için

7. fotoelektrik etkisi ile kinetik enerji yayılan elektronlar iş fonksiyonunun 3 katıdır. Bu durumda, gelen radyasyonun frekansı  kırmızı sınırın frekansı  cr ile bağıntı ile ilişkilidir.

1)  cr 2)  cr  3)  cr 4)  cr

BÖLÜM B

8. (2 puan)

Fotoelektrik etki ile ilgili deneylerde, gelen ışığın dalga boyu artırıldı. nerede

Veli rütbe Bir değişiklik

A. gelen ışığın yoğunluğu 1) azaldı

B. fotoelektrik etkinin kırmızı sınırının frekansı 2) arttı

B. fırlatılan elektronların hızı 3) değişmedi

G. kuantum enerjisi


ANCAK

B

AT

G

Sorunları çözmek.

9. (2 puan) 760 nm dalga boyuna sahip radyasyonun etkisi altında sezyumda fotoelektrik etki olur mu? Neden? Niye?

10. (2 puan) 30 nm'lik bir morötesi fotonun momentumu ve kütlesi nedir?

BÖLÜM C

11. (3 puan) Problemi çöz.

Metal bir plaka monokromatik ışıkla aydınlatıldığında, blokaj voltajı 3 V'tur. Gelen ışığın frekansı 6 kat artırılırsa, blokaj voltajı 23 V olur. Bu metalden elektronların iş fonksiyonunu belirleyin.

Test No. 4 “Işık kuantumu. Kuantum teorisinin oluşturulması”.

Seçenek 20

BÖLÜM A Bir doğru cevap seçin.

1.

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

2.

1) 0,5 eV 2) 1,5 eV 3) 2,5 eV 4) 1 eV

3.

1) 1 2) 2 3) 1/4 4) 1/2

4.

ANCAK. fotoelektrik etki B. hafif basınç

1) ne A ne de B 2) hem A hem de B 3) sadece A 4) sadece B

5 .

1) radyo dalgaları 3) kızılötesi

2) görünür 4) ultraviyole

6.

7.

1) 0,4 eV 2) 0,3 eV 3) 0,2 eV 4) 0,1 eV

BÖLÜM B

8. (2 puan)

kolon. Cevabı, ilgili harflerin altına seçilen sayılarla birlikte tabloya yazın.

nerede

Veli rütbe Bir değişiklik

B. metalden elektronların çalışma fonksiyonu 3) değişmedi


ANCAK

B

AT

G

Sorunları çözmek.

9. (2 puan) Farklı yoğunluktaki üç frekanstaki radyasyon, iş fonksiyonu A= 1.8 eV olan bir metal plaka üzerine düşer (şekle bakınız). Fotoelektronların minimum kinetik enerjisini belirleyin.

1 0.

BÖLÜM C

11. (3 puan) Problemi çöz.

Işınların türünü belirleyin.

Test No. 4 “Işık kuantumu. Kuantum teorisinin oluşturulması”.

Seçenek 24

BÖLÜM A Bir doğru cevap seçin.

1. Fotoelektrik etki sonucunda plakadan yayılan E elektronlarının maksimum kinetik enerjisinin maddeye gelen fotonların frekansına bağımlılığını gösteren grafik hangisidir?

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

2. Plaka malzemesi için iş fonksiyonu 1 eV'dir. Plaka tek renkli ışıkla aydınlatılır. Fotoelektronların maksimum kinetik enerjisi 1.5 eV ise, gelen ışığın foton enerjisi nedir?

1) 2,5 eV 2) 1,5 eV 3) 0,5 eV 4) 1 eV

3. İki ışık kaynağı, dalga boyları λ 1 = 200 nm ve λ 2 = 100 nm olan dalgalar yayar. Birinci fotonun momentumunun ikinci fotonun momentumuna oranı nedir?

1) 1 2) 1/2 3) 1/4 4) 2

4. Aşağıdaki olaylardan hangisi nicel olarak kullanılarak açıklanabilir? foton teorisi Sveta mı?

ANCAK. fotoelektrik etki B. hafif basınç

1) sadece A 2) sadece B 3) ne A ne de B 4) hem A hem de B

5 . Aşağıdaki radyasyonlardan hangisinin foton enerjisi en düşüktür?

1) görünür 3) kızılötesi

2) radyo dalgaları 4) ultraviyole

6. De Broglie, madde parçacıklarının (örneğin bir elektronun) dalga özellikleri. Bu hipotez daha sonra

1) teorik akıl yürütme ile reddedildi

2) aydınlatma altında metallerden elektronları nakavt etme deneylerinde doğrulandı

3) elektron kırınım deneylerinde doğrulandı

4) deneysel olarak reddedildi

7. 2,1 eV enerjili fotonlar, çalışma fonksiyonunun 1,8 eV olduğu sezyum yüzeyinden fotoelektrik etkiye neden olur. Fotoelektronların maksimum kinetik enerjisinin 2 kat artması için foton enerjisini şu şekilde artırmak gerekir:

1) 0,3 eV 2) 0,4 eV 3) 0,2 eV 4) 0,1 eV

BÖLÜM B

8. (2 puan) Sorunun durumunu kullanarak, eşleştirin

sağdaki değişiklikleri ile tablonun sol sütunundaki değerler

kolon. Cevabı, ilgili harflerin altına seçilen sayılarla birlikte tabloya yazın.

Fotoelektrik etkiyle ilgili deneylerde, gelen ışığın dalga boyu azaltıldı.

nerede

Veli rütbe Bir değişiklik

A. Planck sabiti 1) değişmedi

B. fırlatılan elektronların hızı 2) azaldı

B. metalden elektronların iş fonksiyonu 3) arttı

D. birim zamanda çıkarılan elektron sayısı


ANCAK

B

AT

G

Sorunları çözmek.

9.

1 0. (2 puan) Görünür bir fotonun momentumu 8.72∙10 -28 kg∙m/s'dir. Radyasyonun dalga boyunu belirleyin. Bu radyasyon görünür spektrumun hangi kısmına atfedilmelidir?

BÖLÜM C

11. (3 puan) Problemi çöz.

Fotoelektronların maksimum hızının 3000 km/s olması için bir metalin yüzeyine hangi dalga boyunda ışınlar yönlendirilmelidir? Bu metal için fotoelektrik etkinin kırmızı sınırı 0,35 µm'dir.

Işınların türünü belirleyin.

Test No. 4 “Işık kuantumu. Kuantum teorisinin oluşturulması”.

Seçenek 28

BÖLÜM A Bir doğru cevap seçin.

1. Fotoelektrik etki sonucunda plakadan yayılan E elektronlarının maksimum kinetik enerjisinin maddeye gelen fotonların frekansına bağımlılığını gösteren grafik hangisidir?

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

2. Plaka malzemesi için iş fonksiyonu 1 eV'dir. Plaka tek renkli ışıkla aydınlatılır. Fotoelektronların maksimum kinetik enerjisi 1.5 eV ise, gelen ışığın foton enerjisi nedir?

1) 1,5 eV 2) 2,5 eV 3) 0,5 eV 4) 1 eV

3. İki ışık kaynağı, dalga boyları λ 1 = 200 nm ve λ 2 = 100 nm olan dalgalar yayar. Birinci fotonun momentumunun ikinci fotonun momentumuna oranı nedir?

1) 1 2) 1/4 3) 1/2 4) 2

4. Aşağıdaki olaylardan hangisi ışığın foton teorisi kullanılarak nicel olarak açıklanabilir?

ANCAK. fotoelektrik etki B. hafif basınç

1) sadece A 2) sadece B 3) hem A hem de B 4) ne A ne de B

5 . Aşağıdaki radyasyonlardan hangisinin foton enerjisi en düşüktür?

1) görünür 3) kızılötesi

2) ultraviyole 4) radyo dalgaları

6. De Broglie, madde parçacıklarının (örneğin bir elektron) dalga özelliklerine sahip olduğu hipotezini ortaya koydu. Bu hipotez daha sonra

1) elektron kırınım deneylerinde doğrulandı

2) aydınlatma altında metallerden elektronları nakavt etme deneylerinde doğrulandı

3) teorik akıl yürütme ile reddedildi

4) deneysel olarak reddedildi

7. 2,1 eV enerjili fotonlar, çalışma fonksiyonunun 1,8 eV olduğu sezyum yüzeyinden fotoelektrik etkiye neden olur. Fotoelektronların maksimum kinetik enerjisinin 2 kat artması için foton enerjisini şu şekilde artırmak gerekir:

1) 0,4 eV 2) 0,1 eV 3) 0,2 eV 4) 0,3 eV

BÖLÜM B

8. (2 puan) Sorunun durumunu kullanarak, eşleştirin

sağdaki değişiklikleri ile tablonun sol sütunundaki değerler

kolon. Cevabı, ilgili harflerin altına seçilen sayılarla birlikte tabloya yazın.

Fotoelektrik etkiyle ilgili deneylerde, gelen ışığın dalga boyu azaltıldı.

nerede

Veli rütbe Bir değişiklik

A. Planck sabiti 1) arttı

B. fırlatılan elektronların hızı 2) değişmedi

B. metalden elektronların iş fonksiyonu 3) azaldı

D. birim zamanda çıkarılan elektron sayısı


ANCAK

B

AT

G

Sorunları çözmek.

9. (2 puan) Farklı yoğunluktaki üç frekanstaki radyasyon, çalışma fonksiyonu A = 2,4 eV olan bir metal plaka üzerine düşer (şekle bakınız). Fotoelektronların maksimum kinetik enerjisini belirleyin.

1 0. (2 puan) Görünür bir fotonun momentumu 8.72∙10 -28 kg∙m/s'dir. Radyasyonun dalga boyunu belirleyin. Bu radyasyon görünür spektrumun hangi kısmına atfedilmelidir?

BÖLÜM C

11. (3 puan) Problemi çöz.

Fotoelektronların maksimum hızının 3000 km/s olması için bir metalin yüzeyine hangi dalga boyunda ışınlar yönlendirilmelidir? Bu metal için fotoelektrik etkinin kırmızı sınırı 0,35 µm'dir.

1. Eşit olarak yönlendirilmiş ve aynı periyotlara ve genliklere sahip iki ışık dalgası eklenir ( ANCAK 0) dalgalanmalar. Ortaya çıkan dalganın aynı genliğe sahip olduğu faz farkını belirleyin ANCAK 0 .

2. Tüm dalga boylarını bulun görülebilir ışık(0.76'dan 0.38 µm'ye kadar), bu, 1.8 µm'ye eşit enterferans yapan dalgaların optik yol farkı ile maksimum olarak geliştirilecektir.


3. Young deneyinde minimuma karşılık gelen girişim saçağının koordinatı için bir formül türetiniz. Tutarlı kaynaklardan ekrana olan mesafe 1 m, kaynaklar arasındaki mesafe 0,2 cm ve λ = 500 nm ise ikinci ve birinci karanlık bant arasındaki mesafeyi hesaplayın.


4. 50 V'luk bir potansiyel farkla hızlandırılan paralel bir elektron ışını normal olarak 10 µm aralıklı iki yarık üzerine düşer. Yarıktan 0,6 m uzaklıkta bulunan bir ekrandaki kırınım deseninin merkezi ve ilk maksimumu arasındaki mesafeyi belirleyin.


5. Young'ın deneyinde, bir kalınlık levhası d 1 \u003d 0.11 cm ve diğerinin yolunda - kalınlığa sahip bir plaka d 2 = 0.1 cm Her iki cam plaka ( n = 1.5). Girişim deseni kaç saçakla değişir? Dalga boyu 500 nm.


6. İki uyumlu kaynak, birbirinden 2,5 mm uzaklıkta bulunur. Kaynaktan 1 m uzaklıkta bulunan bir ekranda bir girişim saçakları sistemi gözlenir. Kaynaklardan biri bir cam levha ile kapatılırsa bu bantlar ne kadar kayar ( n= 1.5) 10 µm kalınlığında.


7. Düzlem paralel bir cam levhanın kalınlığını belirleyin ( P= 1.55), yansıyan ışıkta λ = 0.65 μm için ikinci dereceden maksimumun sabit bir kırınım ızgarasınınkiyle aynı açıda gözlendiği d = 1 µm.


8. Dalga boyu λ olan tek renkli ışık bir cam kama üzerine gelir ( n= 1.5) α açısı ile

-4 rad. Gözlenen girişim deseninde 1 cm'de 10 ışık bandı vardır. Işığın dalga boyu... nm.


9. Tek renkli ışık normal olarak bir hava kamasının yüzeyine gelir ve girişim saçakları arasındaki mesafe Δ x 1 = 0,4 mm. Mesafeyi belirle Δ x 2, bir kama oluşturan plakalar arasındaki boşluk, kırılma indisine sahip şeffaf bir sıvı ile doldurulursa, girişim saçakları arasında n = 1,33.


10. İki düzlem paralel cam levha arasına çok ince bir hava kaması kapatılmıştır. 500 nm dalga boyuna sahip ışık normalde plakaların üzerine düşer. 1 cm üzerinde yansıyan ışıkta 20 parlak girişim saçağı gözlenirse kamanın açısını belirleyin.


11. Bir cam takoz üzerinde ( n= 1.5) ışık normal olarak düşer. Kamanın açısı ise dalga boyunu belirleyin ve yansıyan ışıkta bitişik girişim maksimumları arasındaki mesafe 0,2 mm'dir.


12. Monokromatik ışık normalde bir hava kamasının yüzeyine gelir ve girişim saçakları arasındaki mesafe 0,4 mm'dir. Kama, kırılma indisine sahip bir sıvı ile doluysa, şeritler arasındaki mesafeyi belirleyin. n = 1,33.


13. Tek renkli ışık, normal olarak yüzeyine ince bir cam levha kaması üzerine gelir ( = 600 nm). Açıyı Belirle

mesafe varsa, kamanın yüzeyleri arasında b yansıyan ışıkta bitişik girişim maksimumu arasında 4 mm'dir.



16 =17=18 . Newton'un halkalarını gözlemlemek için bir kurulum, dalga boyuna sahip tek renkli ışıkla aydınlatılır. = 0,6 µm, olay normal. Lens ve cam plaka arasındaki boşluk sıvı ile doldurulur. Gözlem, iletilen ışıkta gerçekleştirilir. Lens Eğriliği Yarıçapı R = 4 m İkinci ışık halkasının yarıçapı ise sıvının kırılma indisini belirleyin r = 1,8 mm.


20. Newton'un halkalarını gözlemleme düzeni, normal olarak gelen monokromatik ışıkla aydınlatılır. Mercek ve cam plaka arasındaki boşluk şeffaf bir sıvı ile doldurulduğunda, yansıyan ışıktaki koyu halkaların yarıçapı 1.21 kat azaldı. Sıvının kırılma indisini belirleyin.


21. 500 nm dalga boyuna sahip paralel bir ışık demeti normalde 1,5 mm yarıçaplı yuvarlak delikli bir diyaframa düşer. Diyaframın arkasında 1,5 m uzaklıkta bir ekran bulunur. Delik üzerindeki Fresnel bölgelerinin sayısını belirleyin. Ekrandaki kırınım deseninin merkezinde ne olacak?


22. 0.02 mm periyotlu bir kırınım ızgarası kullanılarak, merkezi maksimumdan 3,6 cm uzaklıkta ve ızgaradan 1,8 m uzaklıkta ilk kırınım görüntüsü elde edildi. Işığın dalga boyunu bulun.


23. Tek renkli ışıkta gözlemlenen beşinci dereceden maksimum = 0,5 µm, 30º'lik bir kırınım açısına karşılık gelir. Kırınım ızgarasının uzunluğunun her milimetresi için içerdiği çizgi sayısını belirleyin.


24. Hidrojen lambasından gelen ışık, 2,05 μm periyotlu bir kırınım ızgarası üzerine gelir. 30º'lik bir açıyla, onuncu sıranın bir satırı kaydedildi. Hidrojen atomundaki elektronun hangi geçişinin bu doğruya karşılık geldiğini belirleyin. (

).


25. kırınım ızgarası , 1 mm'de 500 çizgi bulunan, yüzeyine normal olarak gelen beyaz ışıkla aydınlatılır. 1. derecenin (λ f = 380 nm, λ cr = 780 nm) görünür spektrumunun başlangıcı ve sonu, merkezi maksimumdan ne kadar uzaktadır? Ekran, ızgaradan 2 m uzaklıkta bulunur. (santimetre).


26. Bir periyotlu bir kırınım ızgarasında d 0,01 mm'ye eşit, dalga boyu 550 nm olan ışık normalde düşer. Izgaranın arkasında odak uzaklığına sahip bir lens var F, 1 m'ye eşit Üçüncü derecenin maksimumu ile merkezi maksimum arasındaki mesafeyi belirleyin.


27. Atomik hidrojenle dolu bir deşarj tüpünden gelen ışın demeti normalde 0,01 mm periyotlu bir kırınım ızgarasına düşer. 10º'lik bir açıyla gözlenen 3. dereceden kırınım maksimumu, Balmer serisinin çizgilerinden birine karşılık gelir. Kuantum numarasını belirleyin n,


28. Kadmiyum kırmızı çizgisi için en yüksek çözünürlüğü karşılaştırın ( = 644 nm) aynı uzunluktaki iki kırınım ızgarası için ( = 5 mm), ancak farklı periyotlar: d 1 = 4 µm, d 2 = 2 µm.


29. odak uzaklığı nedir Fİki potasyum çizgisi arasındaki mesafeyi sağlayacak şekilde bir kırınım ızgarası ile elde edilen spektrumu ekrana yansıtan bir merceğe sahip olmalıdır.

nm ve

nm birinci dereceden spektrumda eşitti

mm? ızgara sabiti

2 um.

30. Paralel bir monoenerjetik elektron demeti, normal olarak dar bir genişlik yarığına yönlendirilir. a= 1 µm. Bir mesafede bulunan bir ekranda ise, bu elektronların hızını belirleyin. ben= Yarıktan 20 cm, merkezi kırınım maksimumunun genişliği Δ x= 48 µm


32. Yarıçaplı yuvarlak delikli bir ekranda r= 1,2 mm, dalga boyu λ = 0,6 μm olan paralel bir monokromatik ışık demeti normal olarak düşer. En karanlık noktanın hala gözlemlenebildiği, ekseni üzerindeki delikten maksimum uzaklığı belirleyin.


33. Kırınım ızgarası vardır N= 1000 vuruş ve sabit d= 10 um. Belirleyin: 1) üçüncü dereceden spektrumda kırınım açısı φ = 30° için açısal dağılım; 2) beşinci derecenin spektrumunda kırınım ızgarasının çözünürlüğü.


34. Işık normal olarak, sırasıyla kalınlıkları olan aynı maddeden yapılmış iki levha üzerine sırayla düşer. X 1 = 5 mm ve X 2 = 10 mm. İlk plakadan iletilen ışığın yoğunluğu% 82 ve ikinci -% 67 ise, bu maddenin absorpsiyon katsayısını belirleyin.


35. Kuvars levha kalınlığı d 1 = 2 mm, kristalin optik eksenine dik kesilmiş, belirli bir dalga boyundaki monokromatik ışığın polarizasyon düzlemini φ 1 = 30° açıyla döndürür. Kalınlığı Belirle d Bu monokromatik ışığın tamamen sönmesi için paralel nikoller arasına yerleştirilmiş 2 kuvars plaka.


36. Bir polaroidden geçen düzlemsel polarize monokromatik ışık tamamen söner. Öte yandan, ışık yoluna bir kuvars levha yerleştirilirse, polaroidden iletilen ışığın yoğunluğu 3 kat azalır (polaroid üzerine gelen ışığın yoğunluğuna kıyasla). Kuvars α = 0,52 rad/mm'de özgül dönüşü varsayarak ve ışık kayıplarını ihmal ederek, bir kuvars levhanın minimum kalınlığını belirleyin.


37. Polarizasyon derecesi 0,6 olan kısmen polarize ışığın yoluna bir analiz cihazı yerleştirildi, böylece içinden geçen ışığın yoğunluğu maksimum oldu. Analizörün iletim düzlemi bir açıyla döndürülürse ışık yoğunluğu kaç kez azalacaktır?

.

38 =41=47 . 3 cm uzunluğunda ve 1 cm genişliğinde bir plakadan 2 V'luk bir voltajda bir elektrik akımı geçer.Termal denge kurulduktan sonra plakanın sıcaklığı 1050 K idi. Plakanın absorpsiyon katsayısı ise akım gücünü belirleyin. a = 0,8 (

).


39. Yarıçapı 1 cm ve ısı kapasitesi 14 J/K olan, 1200 K'ye ısıtılmış metal bir top, 0 K sıcaklıktaki bir boşluğa yerleştirilmiştir. Topun o sıcaklığa kadar soğuması için geçen süreyi bulunuz. 1000 K. Topun tamamen siyah bir cisim olduğunu düşünün.


40. Tamamen siyah bir cismin sıcaklığı 2900 K'dir. Vücudun soğumasının bir sonucu olarak, emisyonun maksimum spektral yoğunluğunu açıklayan dalga boyu 9 μm değişmiştir. Vücudun enerji parlaklığı kaç kez değişti? Sürekli Suçluluk

.


42. Güneş'i siyah bir cisim olarak alarak ve maksimum spektral enerji parlaklığı yoğunluğunun λ = 500 nm dalga boyuna tekabül ettiğini hesaba katarak, şunları belirleyin: 1) Güneş'in yüzeyinin sıcaklığını; 2) Güneş'in 10 dakikada elektromanyetik dalgalar şeklinde yaydığı enerji; 3) Bu süre zarfında Güneş'in radyasyon nedeniyle kaybettiği kütle. Güneş'in yarıçapı 6.95 10 7 m'dir.


43. Atmosferin Güneş tarafından gönderilen ışıma enerjisinin %10'unu emdiğini varsayarak, 0,5 hektarlık yatay bir kara parçasının Güneş'ten aldığı gücü bulunuz. Güneş'in ufuktan yüksekliği 30º'dir. Güneş'in radyasyonu, tamamen siyah bir cismin radyasyonuna yakın olarak kabul edilir. T\u003d 6000 K. Güneş'in yarıçapı 6,95 10 7 m, Dünya'dan Güneş'e olan mesafe 1,5 10 11 m'dir.


44. 30 cm2 alana sahip açık delikli mufla fırınının iç yüzeyinin sıcaklığı 1.3 kK'dır. Fırın açıklığının siyah bir cisim olarak yayıldığını varsayarak, fırın tarafından tüketilen güç 1,5 kW ise gücün hangi kısmının duvarlar tarafından harcandığını belirleyin.


45. Bir elektrik lambasında, 0,05 mm çapında bir tungsten saç, lamba maksimum sıcaklığa kadar çalıştığında parlar. T 1 \u003d 2700 K. Akım kapatıldıktan ne kadar süre sonra sıcaklık düşer? T 2 = 600 K? Saçı, emme katsayısı 0,3 olan gri bir gövde olarak düşünün. Tungsten yoğunluğu 19300 kg / m3'tür, özısı 130 J / kg K.


46. Güneş ışınlarına dik olarak Dünya yüzeyinin 1 cm2'sine 1 dakikada kaç foton düşer? Güneş sabiti w ≈ 1.4 10 3 , güneş ışığının ortalama dalga boyu 550 nm'dir.


48. Bir ampuldeki tungsten filamanının çapı d = 0,3 mm, spiral uzunluk = 5 cm Ampul 127 V voltajlı bir ağa bağlandığında ampulden 0,31 A akım geçer.Spiralin sıcaklığını bulunuz. Filamentte salınan tüm ısının radyasyonla kaybolduğunu varsayalım. Tungstenin absorpsiyon katsayısı 0.31'dir.


49. Tungsten filament çapı d 1 = 0,1 mm, başka bir tungsten filamanı ile seri olarak bağlanmıştır. İplikler boşlukta parlıyor Elektrik şoku, ve ilk ipliğin bir sıcaklığı var T 1 = 2000 K ve ikincisi T 2 = 3000 K. İkinci ipliğin çapı nedir?


50. Cıvadan elektronların çalışma fonksiyonu 4.53 eV'dir. Cıva yüzeyi 500 nm dalga boyunda ışıkla aydınlatılırsa fotoelektrik etki olur mu? Cevabı gerekçelendirin.


51. Bir cam takoz üzerinde ( n= 1.5), monokromatik ışık normal olarak düşer (λ = 698 nm). Yansıyan ışıkta iki bitişik girişim minimumu arasındaki mesafe 2 mm ise, kamanın yüzeyleri arasındaki açıyı belirleyin.


52. Bir metal plaka 360 nm dalga boyunda radyasyonla aydınlatıldığında, geciktirme potansiyeli 1,47 V'tur. Bu metal için fotoelektrik etkinin kırmızı sınırını belirleyin.


53. Metal üzerine düşen ışığın frekansını iki katına çıkararak, fotoelektronlar için geciktirme voltajı 5 kat artar. İlk gelen ışığın frekansı

Hz. Bu metal için kırmızı sınıra karşılık gelen ışığın dalga boyunu belirleyin.


54. 300 nm dalga boyuna sahip bir foton, manyetik alanda tanımlanan metal yüzeyinden bir elektron çeker ( AT= 1 mT) yarıçapı 3 mm olan daire. Elektronun iş fonksiyonunu bulun.


55. Metal yüzeyinden 2,8 10 15 Hz frekanslı ışıkla fırlatılan fotoelektronların 5,7 V'luk bir voltajla geciktirildiği ve 5,2 10 15 Hz frekansındaki ışıkla - bir voltajla fırlatıldığı biliniyorsa Planck sabitini belirleyin. 15.64 V .


56. 2.8·10 400 nm dalga boyuna sahip 17 radyasyon kuantumu, birim zamanda siyah yüzeyin 1 cm2'sine düşer. Bu radyasyonun yüzeyde oluşturduğu basınç nedir? (µPa).


57. 150 W gücündeki bir nokta kaynaktan gelen ışık normal olarak 2 m mesafede bulunan 10 cm kenarlı kare bir ayna alanına düşer Alan üzerindeki ışık basıncının kuvvetini belirleyin.


58. 600 W gücünde bir lazer ışını, ışın yönüne dik yerleştirilmiş mükemmel yansıtıcı bir folyo parçasına çarptı. Bu durumda, bir parça folyo ağırlığında

kg 4 cm/s'lik bir hız kazandı. Lazer darbesinin (s) süresini belirleyin.


59 =61 . Tüketilen tüm gücün radyasyona gideceğini ve ampulün duvarlarının üzerlerine gelen ışığın %15'ini yansıttığını varsayarak, 150 watt'lık bir elektrik ampulünün duvarları üzerindeki ışığın basıncını belirleyin. Ampulü, yarıçapı 5 cm olan küresel bir kap olarak düşünün.


60. Gümüş Kayıt ( ANCAK vy = 4.7 eV) 180 nm dalga boyuna sahip ışıkla aydınlatılır. Her elektronun ayrılması sırasında plakanın yüzeyine aktarılan maksimum momentumu belirleyin.


62. Enerjisi ε = 0.25 MeV olan bir foton, başlangıçta duran bir serbest elektron tarafından saçıldı. Saçılan fotonun dalga boyu %20 değiştiyse, geri tepme elektronunun kinetik enerjisini belirleyin.


63. 0,3 MeV enerjili bir foton, bir serbest elektron tarafından θ = 180° açıyla saçıldı. Saçılan foton başına foton enerjisinin oranını belirleyin. (Λ = 0.0243Ǻ).


64. Enerjisi ε = 0.25 MeV olan bir foton, başlangıçta duran bir serbest elektron tarafından α = 120°'lik bir açıyla saçıldı. Geri tepme elektronunun kinetik enerjisini belirleyin. (Λ = 0.0243Ǻ).


65. hangi hız Balmer serisinin ilk satırına karşılık gelen bir fotonun emisyonu üzerine başlangıçta durgun bir hidrojen atomu elde eder mi? (.


66. Atom dalga boyu λ = 4,86 ​​10 -7 m olan bir foton yaydığında hidrojen atomundaki elektronun kinetik ve potansiyel enerjilerinin ne kadar değiştiğini belirleyin.


67. Hidrojeni ışınlamak için hangi dalga boyunda ışık gereklidir, böylece hidrojen atomları bu ışığın kuantası tarafından uyarıldığında, emisyon spektrumunda üç spektral çizgi gözlemlenir?


68. Hidrojen atomunun ilk uyarılma potansiyelinin φ 1 = 10,2 V olduğu gerçeğine dayanarak, Balmer serisinin ikinci satırına karşılık gelen foton enerjisini (eV cinsinden) belirleyin.


69. Atomik hidrojenle dolu bir deşarj tüpünden gelen ışın demeti normalde 0,01 mm periyotlu bir kırınım ızgarasına düşer. 10º'lik bir açıyla gözlenen 3. dereceden kırınım maksimumu, Lyman serisinin çizgilerinden birine karşılık gelir. Kuantum numarasını belirleyin n, geçişin yapıldığı enerji seviyesine karşılık gelir. R = 1.1 vektör L- bir atomdaki bir elektronun dış manyetik alanın yönü ile yörünge hareketinin açısal momentumu. Bir atomda bir elektron d-durum.


70. X-ışını tüpünün antikatodu molibden (Z = 42) ile kaplanmıştır. K-serisi molibden çizgilerinin X-ışını spektrumunda görünmesi için tüpe uygulanması gereken minimum potansiyel farkını belirleyin.


71. Bir tungsten atomunda bir elektron hareket etmiştir. M- kabukları L-kabuk. Bir ekranlama sabiti almak b= 5.63, yayılan fotonun enerjisini belirleyin.


72. X-ışını tüpündeki voltaj iki katına çıktığında 50 pm kadar değişiyorsa, sürekli X-ışını spektrumunun kısa dalga boyu sınırının dalga boyunu belirleyin.


73. X-ışını tüpü voltajda çalıştırılıyorsa, X-ışını radyasyonunun en kısa dalga boyunu belirleyin sen= 150 kV.

74. Belirsizlik ilişkisini kullanarak tahmin E min , hangi kütle parçacığı m, sonsuz derinlikte tek boyutlu potansiyel bir genişlik kuyusunda bulunur a.


75. dalga boyu atom tarafından yayılan fotonun 0,6 μm'dir. Uyarılmış durumun ömrünü varsayarsak t = 10 -8 s, doğal genişlik oranını belirleyin enerji seviyesi atomun uyarıldığı, atomun yaydığı enerjiye.


76 =77 . Bir atomun vektör modelini kullanarak en küçük açıyı belirleyin

bir vektör oluşturabilen L Bir atomdaki bir elektronun dış manyetik alanın yönü ile yörünge hareketinin açısal momentumu. Bir atomda bir elektron f-durum.


78. Bir atomun vektör modelini kullanarak, bir atomdaki elektronun yörünge açısal momentum vektörünün manyetik alan yönü ile oluşturabileceği en küçük açıyı belirleyin. elektronlar içeride d-durum.


79. Elektron, genişliğiyle birlikte sonsuz derinlikte tek boyutlu bir potansiyeldedir. . Bir elektronun uyarılmış durumda olma olasılığını hesaplayın ( n= 4) çukurun sol uç çeyreğinde bulunacaktır.


80. Potansiyel farkla hızlandırılan yüklü parçacık sen = 200 V, bir de Broglie dalga boyuna sahiptir = 2,02 öğleden sonra. Yükü sayısal ise bir parçacığın kütlesini bulun yüke eşit elektron.


81. 2 MeV enerjiyle uçan bir protonun de Broglie dalga boyu 2 kat arttı. Bu durumda protonun ne kadar enerji kaybettiğini belirleyin.


82. Bohr teorisini kullanarak elektronun yörüngesinin yarıçapı için bir ifade elde edin. Hidrojen atomundaki elektronların çekirdeğine en yakın yörüngenin yarıçapını hesaplayın.


83. Hidrojen atomunun görünür dizisinde bir çizginin göründüğü çarpışma üzerine elektronların de Broglie dalga boyunu belirleyin.


84. Bir hidrojen atomunun spektrumunda sadece 3 çizginin göründüğü çarpışma üzerine elektronların de Broglie dalga boyunu belirleyin.


85. Hidrojen atomlarının spektrumunda Balmer serisindeki üç spektral çizginin gözlendiği çarpışma üzerine elektronların de Broglie dalga boyu nedir?

1. Diğer cisimlerden izole edilmiş yüksüz bir metal plaka, ultraviyole ışıkla aydınlatılır. Fotoelektrik etkinin bir sonucu olarak bu plakanın yükü ne olacaktır?
1) olumlu
2) olumsuz
3) plaka nötr kalacaktır
4) şarj işareti aydınlatma süresine bağlıdır

Cevap:

Çözüm:
Fotoelektrik etki, ışığın etkisiyle bir maddeden elektronların fırlatılmasıdır. Elektron taşıdığı için negatif yük koruma kanunu nedeniyle elektrik şarjı, fotoelektrik etkinin bir sonucu olarak, plaka pozitif olarak yüklenecektir.

2. Fotonun madde tarafından absorplanması ve yansıması durumunda, yüzeyde normal geliş sırasında bir fotonun bir maddeye aktardığı momentum nedir?
1) her iki durumda da h/λ
2) birinci durumda h/λ , ikinci durumda - 2h/λ
3) her iki durumda da 2h/λ
4) birinci durumda 2h/λ, ikinci durumda - h/λ

Cevap:

Çözüm:
Bir foton bir madde tarafından emildiğinde ve bir maddeden yansıdığında, momentumun korunumu yasası yerine getirilmiş olur. Bir fotonun momentumunun modülü h/λ'dır. İlk durumda, soğurulma üzerine foton kaybolur ve madde h/λ foton momentumunu alır. İkinci durumda, fotonun momentumu tersine çevrilir, bu da maddenin momentum aldığı anlamına gelir.

3. Aşağıdaki eşitliklerden hangisi fotoelektrik etkinin kırmızı sınırının koşuludur (iş fonksiyonu ile cismin yüzeyinden ANCAK) frekansı ν ile ışığın etkisi altında?
1) hv=A
2) E=hv-A
3) E=hv
4) A=0

Cevap:

Çözüm:
Fotoelektrik etki denklemine göre, emilen fotonun enerjisi iş fonksiyonuna gider ve elektrona kinetik enerji verir:

Kırmızı sınır, fotoelektrik etkinin hala gözlemlendiği minimum ışık frekansıdır. Bu durumda fotoelektronların kinetik enerjisi kaybolur. Böylece, kırmızı sınırın koşulu eşitliktir.

4. Hangi fiziksel fenomen kanıt olarak hizmet eder kuantum doğası Sveta mı?
1) girişim
2) kırınım
3) polarizasyon
4) fotoelektrik etki

Cevap:

Çözüm:
Işığın kuantum doğasının kanıtı, fotoelektrik etki olgusudur. Planck'ın hipotezine göre radyasyonun her bir bölümünün enerjisi, ışığın frekansıyla orantılıdır.

Fotoelektrik etki üzerine yapılan deneyler, ışık enerjisinin yayılan kısmının gelecekte de bireyselliğini koruduğunu göstermiştir. Sadece bütün kısım emilebilir.

5. Duran bir atom 1.2 10 -17 J enerjili bir fotonu soğurur. Bu durumda atomun momentumu ...
1) değişmedi
2) 1,2 10 -17 kg m/s'ye eşit oldu
3) 4 10 -26 kg m/s'ye eşit oldu
4) 3,6 10 -9 kg m/s'ye eşit oldu

Cevap:

Çözüm:
Bir fotonun enerjisi ve momentumu bağıntı ile ilişkilidir.

Bu nedenle, fotonun momentumu vardı

Momentumun korunumu yasasına göre, sistemin toplam momentumu değişmemelidir. Dolayısıyla atomun momentumundaki değişim 4 10 -26 kg m/s'dir.

6. Aşağıdaki niceliklerden hangisi bir fotonun enerjisiyle orantılıdır?
1) foton hızının karesi
2) foton hızı
3) radyasyon frekansı
4) dalga boyu

Cevap:

Çözüm:
Emisyon ve absorpsiyon sırasında ışık, bir parçacık akışı - fotonlar gibi davranır. Bu durumda, foton enerjisi radyasyon frekansıyla orantılıdır:

7. Fotoelektrik etki deneylerinde, 3.5 eV çalışma fonksiyonuna sahip metal bir plaka aldılar ve 3 10 15 Hz frekanslı ışıkla aydınlatmaya başladılar. Daha sonra, plaka üzerine gelen ışık dalgasının frekansı, ışık huzmesinin yoğunluğu değişmeden bırakılarak 2 kat artırıldı. Sonuç olarak, fotoelektronların maksimum kinetik enerjisi...
1) değişmedi, çünkü fotoelektron olmayacak
2) iki katından fazla
3) 2 kat arttı
4) 2 kattan daha az arttı

Cevap:

Çözüm:
Fotoelektrik etki yasasına göre, emilen fotonun enerjisi iş fonksiyonuna gider ve elektrona kinetik enerji verir: Bu durumda fotoelektronların maksimum kinetik enerjisi sıfırdan farklıydı. Işık frekansının 2 kat artmasıyla fotonların enerjisi de 2 kat artar. Bu nedenle, fotoelektronların maksimum kinetik enerjisi 2 kattan fazla artar.

8. Metal bir levha ν frekansında tek renkli ışıkla aydınlatıldığında, fotoelektrik etki. Serbest bırakılan elektronların maksimum kinetik enerjisi 2 eV'dir. Bu levha 2v frekanslı monokromatik ışıkla aydınlatıldığında, fotoelektronların maksimum kinetik enerjisinin değeri şu olacaktır...
1) 1 eV
2) 4 eV
3) 2 eV'den fazla, ancak 4 eV'den az
4) 4 eV'den fazla

Cevap:

Çözüm:
Fotoelektrik etki teorisine göre, emilen fotonun enerjisi iş fonksiyonuna, yani elektronu çıkarmak ve kinetik enerjiyi bu elektrona iletmek için yapılması gereken işe gider. Bir fotonun enerjisi, ışığın frekansı ile orantılıdır. Her iki deney için fotoelektrik etki denklemlerini yazalım



9. Metal bir plaka, ν frekansında tek renkli ışıkla aydınlatıldığında, bir fotoelektrik etki meydana gelir, serbest bırakılan elektronların maksimum kinetik enerjisi 2 eV'dir. Bu levha 0,5v frekanslı monokromatik ışıkla aydınlatıldığında fotoelektrik etki oluşursa fotoelektronların maksimum kinetik enerjisinin değeri ne olur?
1) 1 eV
2) 4 eV
3) 1 eV'den fazla, ancak 2 eV'den az
4) 1 eV'den az

Cevap:

Çözüm:
Fotoelektrik etki teorisine göre, emilen fotonun enerjisi iş fonksiyonuna, yani elektronu çıkarmak ve kinetik enerjiyi bu elektrona iletmek için yapılması gereken işe gider. Bir fotonun enerjisi, ışığın frekansı ile orantılıdır. Her iki deney için fotoelektrik etki denklemlerini yazalım (koşul gereği, fotoelektrik etki her iki durumda da gerçekleşir)


Bundan, ikinci durumda fotoelektronların maksimum kinetik enerjisinin koşulu karşıladığını elde ederiz.

10. A iş fonksiyonuna sahip bir metal plaka, ν frekansına sahip tek renkli ışıkla aydınlatıldığında, bir fotoelektrik etki meydana gelir, serbest bırakılan elektronların maksimum kinetik enerjisi E max'a eşittir. 2A iş fonksiyonuna sahip bir levha aynı monokromatik ışıkla aydınlatıldığında fotoelektrik etki meydana gelirse fotoelektronların maksimum kinetik enerjisinin değeri ne olur?
1) 2E maks
2) 0,5E maks
3) E maks + A
4) E max - A

"Işık niceliği" konusundaki materyalin tekrarı. Her öğrenci için ayrı bir görevin verildiği çalışma kağıdı. Her öğrenci problemi çözmeli ve çözümü tüm sınıfa sunmalıdır. Çözümün açıklanması sırasında, tüm öğrenciler, daha önce çözümün doğruluğunu tartışmış olarak, problem çözümünün bir özetini yazarlar.Ders sırasında, gereksinimleri dikkate alarak farklı karmaşıklık seviyelerindeki on üç problem hakkında analiz yapabilirsiniz. sınavdan.

İndirmek:


Ön izleme:

halka açık ders

Konuyla ilgili sorunları çözme" Işık kuantumu "

11. sınıfta.

Dersin Hedefleri;

1. eğitici:Bu konudaki bilgileri çeşitli durumlarda uygulama becerisini geliştirin. Konuyla ilgili bilgileri özetleyin, sisteme getirin. Faaliyetlerinin ana nedenlerini formüle edin.

2.Geliştirme: Teorik bilgiyi problem çözmeye uygulama becerisini geliştirmek farklı seviyeler zorluklar. Sunulan çözümlerin en önemli noktalarını seçin, sunulan sorunları çözme yollarını tartışın ve analiz edin.

3.Eğitici: başarılı olmak için bilinçli bilginin oluşumu üzerinde çalışmak sınavı geçmek fizikte. Rakiplerin görüşüne saygı gösterin, fikrinizi savunun.

Teçhizat: multimedya projektörü

Edebiyat : 11. sınıf fizik ders kitabı, yazarlar G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev.

Görev seçimi: Fizikteki problemlerin koleksiyonları. Yazarlar G. N. Stepanova, Rymkevich.

Fizikte 11. sınıf için didaktik materyaller, yazarlar A.E. Maron, E.A. Maron,

Çeşitli yılların materyallerini KULLANIN., Ondalık önek tabloları, Sabitler.

Ders adımları:

1) Organizasyonel:

Merhaba arkadaşlar ve dersimizin konukları. Bugün “Işık niceliği” hakkında bildiklerimizi hatırlamalı ve edindiğimiz bilgileri problem çözmede nasıl uygulayacağımızı öğrenmeliyiz.

Fizik sınavında profesör E = h ν denklemini yazar ve öğrenciye sorar:

v nedir?

Sabit tahtalar!

- Ve h?

- Bu çubuğun yüksekliği!

2) Ödev kontrolü:

Evde, "Light quanta" konusunu tekrarlamanız gerekiyordu.

Birisi bilgisinden şüphe ederse, o zaman bu konuşma sürecinde

Bu konuyla ilgili bazı noktaları özetleyebilirsiniz.

Arkadaşlar sizden şu soruları cevaplamanızı rica ediyorum:

(Konuyla ilgili slayt gösterisi eşliğinde)

1) Işığın yapısı hakkında ne biliyorsunuz? Işık ne zaman hangi özellikleri gösterir?

2) Planck'ın hipotezinin özü nedir?

3) Fotoelektrik etki nedir?

4) Fotoelektrik etki yasalarının özü.

5) Elektronların kinetik enerjisinin değeri nasıl tahmin edilebilir?

6) Einstein'ın teorisinin özü.

7) Einstein'ın fotoelektrik etki denklemi neye benziyor?

8) Fotoelektrik etkinin "kırmızı" sınırına ne denir? Fotoelektrik etkinin uzun dalga sınırı?

9) Foton nedir?

10) Bir fotonun enerjisi nasıl belirlenir?

11) Bir fotonun momentumu nasıl belirlenir?

12) Bir fotonun kütlesi nasıl belirlenir?

13) Bohr'un postülalarının özü nedir?

3) Öğrencileri ana aşamada çalışmaya hazırlamak.

Şimdi dersimizin ana kısmına geçelim: problem çözme. Aşağıdaki şekilde çalışacağız: her biriniz, çözümünü bugün anlamamız gereken tüm görevlerin içeriğini alacaksınız. Her biriniz problemlerden birini çözer, çözümünüzü açıklamaya hazırlanır, çözümü tahtaya tekrarlar, açıklar ve diğer arkadaşlar açıklamayı dinledikten sonra çözümlerini problemin yanına yazarlar. Başlayalım. Yerel karar sırasında sorular ortaya çıkarsa, elinizi kaldıracak ve öğretmenden rehberlik isteyeceksiniz.Öğretmen bu aşamadadır - organizatör, eğitmen, asistan, öğrencilerin tüm etkinliklerine liderlik eder.

(Görevler öğrencilerin yetenekleri dikkate alınarak dağıtılır, ancak her biri çözümünü tahtada sunar ve problemini çözme yaklaşımı ilkesini açıklar).

Öğrenciler için görevler

Problem çözme

1. Kuantum enerjisi 3.6 ∙ 10 olan ışığın dalga boyunu bulun-19 J.

2. Tungsten için fotoelektrik etkinin kırmızı sınırı 2.76 ∙ 10'dur.-7 m. Tungstenden bir elektronun iş fonksiyonunu hesaplayın

3. Foton enerjisi 6.4∙10'dur-19 J Bu radyasyonun salınım frekansını, fotonun kütlesini ve momentumunu belirleyin.

4. Metal 5 ∙ 10 frekansında ışıkla aydınlatıldığında 14 Hz, fotoelektronlar serbest bırakılır. 1.2 eV elektronların maksimum kinetik enerjisinde bir metalden fotoelektronların iş fonksiyonu nedir?

5. Sodyumdan elektronların iş fonksiyonu 3.63 ∙ 10'dur.-19 J. Sodyum görünür radyasyonla ışınlandığında bir fotoelektrik etki olacak mı?

6. Bu metalin fotoelektrik etkisi 6 ∙ 10 ışık frekansında başlar. 14 Hz. Yüzeyden yayılan elektronlar 3 V'luk bir potansiyel farkı ile tamamen durdurulursa, metalin yüzeyindeki radyasyon olayının frekansını bulun.

7. Dalga boyu 100 nm olan bir ışıkla ışınlandığında platin yüzeyinden çıkan elektronların maksimum hızı nedir? Platin elektronlarının iş fonksiyonu 5.3 eV'dir.

8. Metal yüzeyler 350 ve 540 nm dalga boylarına sahip radyasyonla dönüşümlü olarak aydınlatılırsa, fotoelektronların maksimum hızları iki kat farklı olacaktır. Bu metal için elektronların iş fonksiyonunu belirleyin?

9. Metal için fotoelektrik etkinin kırmızı sınırı 620nm ise, metal 330nm dalga boyunda ışıkla aydınlatıldığında elektronlar için blokaj voltajını bulun.

10. Bir metal levha monokromatik ışıkla aydınlatıldığında, engelleme voltajı 1,6 V'tur. Gelen ışığın frekansı iki katına çıkarsa, engelleme voltajı 5,1 V olur. Bu metalden elektronların iş fonksiyonunu belirleyin.

11. Yarıçapı 0,5 cm olan tek bir nikel bilye üzerine 250 nm dalga boyunda radyasyon geliyor. Topun alacağı maksimum yük nedir?

12. Fotoelektronların maksimum hızının 2000 km/s olması için çinkonun yüzeyine ışınlar hangi dalga boyunda yönlendirilmelidir? Çinko için fotoelektrik etkinin kırmızı sınırı 0.35 μm'dir?

13. Bir hidrojen atomundaki bir elektronun enerji seviyeleri formülle verilir.

Tr \u003d - 13.6 / n 2 (eV), burada n = 1, 2, 3…. Bir atom E durumundan geçtiğinde 2 durumu E 1 bir atom bir foton yayar. Fotokatodun yüzeyinde bir foton, bir fotoelektronu devre dışı bırakır. Fotokatodun yüzey malzemesi için fotoelektrik etkinin kırmızı sınırına karşılık gelen ışığın dalga boyu,λcr =300nm. Bir fotoelektronun mümkün olan maksimum momentumu nedir?

4) Yeni bilgi ve eylem yöntemlerinin asimilasyon aşaması

Burada kullanılan yöntem bağımsız işöğrenciler, görevlerin doğruluğu hakkında öğretmenle bir konuşma ile birlikte. Uygulamalarındaki görevlerin karmaşıklığında kademeli bir artış sağlandığında, böyle bir görev sistemi kullanıldı. Faaliyetlerinin sonuçları, adamlar basitten karmaşığa temelinde sunulur.

5) Öğrenilenin anlaşılmasının birincil doğrulama aşaması.

Ders sırasında öğretmen, öğrencilerin eylemlerini kontrol eder ve düzeltir, materyalin temel anlayışındaki boşlukları belirler ve öğrencilerin çalışılan materyali anlamasındaki belirsizlikleri ortadan kaldırır. Bilgiyi etkinlik biçiminde kavramak için koşullar yaratılır. Yeni materyalin anlaşılması ve uygulanmasındaki boşluklar ortadan kaldırılır.

6) Yeni bilgi ve eylem yöntemlerinin konsolidasyon aşaması:

Öğrencilerin etkinliği, modele göre durumlarda ve değişen durumlarda uygulamaları yoluyla öğrenilen bilgi ve eylem yöntemlerini geliştirmek için düzenlenir. İncelenen kuralların algoritması üzerinde çalışılıyor. Öğrenciler çalışılan bilişsel nesneleri tanır ve yeniden üretir.Entelektüel aktivite gerektiren sorular kullanırım, bağımsızzihinsel aktivite. Bu sayede öğrencilere ölçülü yardım sağlıyorum.

7) Bilgi ve eylem yöntemlerini uygulama aşaması.

Bilgiyi değişen durumlarda uygulamak için öğrencilerin etkinliklerini düzenlerim, öğrencilerin hata yapmaktan, yanlış cevap almaktan korkmadan görevleri tamamlamadaki bağımsızlığını teşvik ederim., Öğrencinin problemi çözmek için kendi yolunu önerme arzusunu teşvik ediyorum, iş için açık görevler önerildiğinden, bilginin derinleşmesine katkıda bulunuyorum.

8) Bilginin genelleştirilmesi ve sistemleştirilmesi aşaması

Okul çocukları arasında genelleştirilmiş kavramların oluşmasını sağlarım, öğrencilerin bireysel bilgi ve eylem yöntemlerini entegre bilgi ve beceri sistemlerine çevirmek için etkinliklerini düzenlerim. Öğrencilerin parçayı bütüne dahil etme etkinliği aktif ve üretkendir, bu da bilginin sistemleştirilmesine yol açar.

9) Bilginin ve eylem yöntemlerinin kontrol ve kendi kendini kontrol etme aşaması.

Öğretmen bilgi eksikliklerini tespit eder, öğrencilerin düşünme biçimlerini, bilginin doğruluğunu ve derinliğini, farkındalıklarını kontrol eder. Bu analiz, çalışmalarının tüm sınıfa sunumu sırasında gerçekleştirilir. Burada, genel olarak oluşturulmuş eğitim becerilerinin test edilmesi sırasında tüm sınıfın aktif etkinliği gözlemlenir. Bu aşamada çocuklar aldıkları bilgi ve becerileri anlamak için birbirlerine sorular sorarlar.

10) Bilginin düzeltilmesi aşaması ve eylem yöntemleri.

Öğrencilerin tespit edilen eksikliklerini gidermek için etkinliklerini düzenlerim, aşağıdan yukarıya geçişi organize ederim. yüksek seviye bilginin özümsenmesi, her aşamada önerilen görevleri ve çözüm düzeylerini karmaşıklaştırır.

11) Ödev bilgilendirme aşaması.

Yürütme için hazırlanın test görevi"Işık kuantumu" konusunda. Test görevleri, Birleşik Devlet Sınavında KIM olarak sunulan görevlere karşılık gelecektir.

12) Dersin sonuçlarını özetleme aşaması.

Sınıfın çalışmasından ve her öğrenciden ayrı ayrı memnunum.Çalışmalarınız için teşekkür ederim. “Nü” nedir sorusuna umarım yanıt vermezsiniz: “Planck sabiti” ama “ASH” nedir, bunun Planck sabitinin yüksekliği olmadığını kesin olarak bileceksiniz.

13) Yansıma aşaması.

Bir sonraki ders için fotoelektrik etki teorisi testi.

Seçenek numarası 1

Seçenek numarası 2

1. Aşağıdaki ifadelerden hangisi bir fotonun momentumuna karşılık gelir?

bir). hv, 2). h/ λ , 3). mc2

1. Aşağıdaki ifadelerden hangisi bir fotonun enerjisine karşılık gelir?

bir). hv, 2). h/ λ , 3). h ν/ c 2

2. Mor veya kırmızı ışığa karşılık gelen foton en yüksek enerjiye sahip midir?

3). Her iki fotonun da enerjileri aynıdır..

2. Mor veya kırmızı ışığa karşılık gelen foton en az momentuma sahip midir?

bir). Kırmızı. 2). Mor.

3). Her iki foton da aynı momentuma sahiptir.

3. Gelen ışığın yoğunluğu değiştirilmeden ışıma yapan ışığın frekansı arttırılırsa, fotoelektrik etki sırasında fotoelektronların maksimum kinetik enerjisi nasıl değişecektir?

3). Değişmeyecek.

3. Gelen ışığın yoğunluğu azalırsa, fotoelektrik etki sırasında doygunluk foto akımı nasıl değişecek?

bir). artacak. 2). azalacak.

3). Değişmeyecek

4. Gelen ışığın yoğunluğu iki katına çıkarsa, fotoelektrik etki sırasında doygunluk foto akımı nasıl değişecek?

bir). 4 kat artacak. 2). 2 kat azaltın. 3). 2 kat artacak.

4. Gelen ışığın şiddeti değiştirilmeden ışınım ışığının frekansı 4 kat azaltılırsa, fotoelektrik etki sırasında fotoelektronların maksimum kinetik enerjisi nasıl değişecektir?

bir). 2 kat artacak. 2). 2 kat azaltın. 3). 4 kat azalt

5. Fotoelektrik etki ile, bir metalden bir elektronun iş fonksiyonu,

B. Metal türünden ve işleme kalitesinden.

Doğru cevaplar şunlardır:

bir). Sadece B. 2) A ve B 3) A 4) C.

5. Fotoelektrik etki sırasında metalden kopan elektronların kinetik enerjisi,

A. Gelen ışığın frekansından.

B. Gelen ışığın yoğunluğundan

B. Aydınlatılmış yüzey alanından.

Hangi ifadeler doğrudur?

bir). B ve C. 2) A ve B 3) A ve C 4) B ve C.

6. Fotoelektrik etki ile geciktirici potansiyel farkı,

A. Gelen ışığın frekansından.

B. Gelen ışığın yoğunluğundan

B. Işığın gelme açısından.

Hangi ifadeler doğrudur?

bir). A ve B 2) B ve C. 3) A ve C 4) A, B ve C.

6. Fotoelektrik etki ile, birim zamanda bir metalden monokromatik ışık tarafından nakavt edilen elektronların sayısı,

A. Gelen ışığın frekansından.

B. Gelen ışığın yoğunluğundan

B. Metalden elektronların iş fonksiyonundan.

Doğru cevaplar şunlardır:

1) A ve B 2) A, B, C 3) B ve C 4) A ve B.

7. Fotokatot üzerine düşen ışığın yoğunluğu 10 kat azalmıştır. Aynı zamanda, (eksen) azaldı

1. Fotoelektronların maksimum hızı.

2. Maksimum Enerji fotoelektronlar

3. Fotoelektron sayısı

4. Fotoelektronların maksimum momentumu

7. Gelen ışığın frekansındaki artışla geciktirici potansiyel farkı nasıl değişecek?

1. Azalt

2. Artış

3. Değişmeyecek

8. Vakum fotoselinin katot malzemesi için çalışma fonksiyonu 1.5eV'dir. Katot, foton enerjisinin 3.5 eV olduğu monokromatik ışıkla aydınlatılır. Foto akımın duracağı engelleme gerilimi nedir?

bir). 1.5 V. 2). 2.0V 3). 3.5V 4) 5.0V

8. Plaka malzemesi için iş fonksiyonu 2 eV'dir. Plaka tek renkli ışıkla aydınlatılır. Fotoelektronların maksimum kinetik enerjisi 1.5 eV ise, gelen ışığın foton enerjisi nedir?

1) 0,5 eV. 2) 1.5ev. 3) 2 eV. 4) 3.5 eV.