фотоэффект. Кванты. Фотоэффект в чем суть гипотезы Планка
 Скачать 47.51 Kb.
|
|
Физический диктант и задачи по теме: «Кванты. Фотоэффект» В чем суть гипотезы Планка? Как рассчитывается энергия кванта? Что такое постоянная Планка? Как рассчитывать массу фотона? Как рассчитывать импульс фотона? Как понимать выражение «корпускулярно-волновой дуализм»? Что называется фотоэффектом? Какой фотоэффект является внешним? Какой фотоэффект является внутренним? Приведите пример внешнего фотоэффекта. Сформулируйте первый закон фотоэффекта. Сформулируйте второй закон фотоэффекта. Как на опыте определить число вырванных электронов? Как на опыте определить кинетическую энергию фотоэлектронов? Как объясняет первый закон фотоэффекта волновая теория? Как объясняет первый закон фотоэффекта квантовая теория? Как объяснить, что скорость фотоэлектронов зависит от частоты и не зависит от интенсивности света? Напишите уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Каков его смысл? Как объяснить существование красной границы фотоэффекта? 20. Задача с полным решением. Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода  . При облучении катода светом с длиной волны  фототок прекращается при напряжении между анодом и катодом  . Определите длину волны .В двух опытах по фотоэффекту металлическая пластинка облучалась светом с длинами волн соответственно  нм и  нм. В этих опытах максимальные скорости фотоэлектронов отличались в  раза. Какова работа выхода с поверхности металла?Чему равна длина космического корабля, движущегося со скоростью 0,9с? Длина покоящегося корабля 100 м 23.Ускоритель сообщил радиоактивному ядру скорость 0,4с (0,4 от скорости света в вакууме). В момент вылета из ускорителя ядро выбросило в направлении своего движения β - частицу со скоростью 0,75с относительно ускорителя. Определите скорость частицы относительно ядра. Тема. Виды излучений. Спектры и спектральные аппараты. Виды спектров. Спектральный анализ. Тепловое излучение – электромагнитное излучение, испускаемое нагретыми телами за счет преобразования энергии хаотического, теплового движения атомов (молекул) тела в энергию излучения и свойственно всем телам при температуре выше О К. Абсолютно черное тело – это тело, которое независимо от материала и состояния его поверхности поглощает всю энергию падающего на него излучения любой частоты при произвольной температуре. Количественной характеристикой теплового излучения служит спектральная плотность энергетической светимости тела rv – мощность излучения с единицы площади поверхности тела в единичном интервале частот. Единица спектральной плотности энергетической светимости в Си – джоуль на метр в квадрате (1 Дж/м2). Закон Стефана — Больцмана: интегральная энергетическая светимость абсолютно черного тела зависит только от его температуры: RТ = σ • Т4, где σ = 5,67 • 10–8 Вт/м2•К4 – постоянная Стефана – Больцмана. Мощность излучения нагретого тела прямо пропорциональна площади поверхности тела и четвертой степени температуры тела: Р = σ • S • Т4, .Фотолюминесценция – возникает при возбуждении атомов вещества светом (ультрафиолетовые лучи и коротковолновая часть видимого света). Рентгенолюминесценция – возникает при возбуждении атомов рентгеновским и γ-излучением (экраны рентгеновских аппаратов, индикаторы радиации). Катодолюминесценция – возникает при возбуждении атомов ускоренными электронами (кинескопы, экраны осциллографов, мониторов). Радиолюминесценция – возникает при возбуждении атомов продуктами радиоактивного распада. Электролюминесценция – возникает при возбуждении атомов под действием электрического поля (возбуждение молекул газа электрическим разрядом –газоразрядные лампы). Хемилюминесценция – возникает при возбуждении молекул в процессе химических реакций. Биолюминесценция – возникает в биологических объектах в результате определенных биохимических процессов. Сонолюминесценция – возникает под действием ультразвука. Рентгеновское излучение (Х–лучи) возникает в частотном диапазоне 3 • 1016 – 3 • 1020 Гц (диапазон длин волн 10–12 – 10–8 м) и является излучением высокой проникающей способности для X–лучей прозрачен лист картона, данное свойство используется в медицине, при рентгеноструктурном анализе в научных экспериментах. γ-излучение – самое коротковолновое электромагнитное излучение, занимающее весь диапазон частот более 3 • 1020 Гц (длины волн менее 10–12 м). Обладает еще большей проникающей способностью, чем Х–лучи (γ-излучение проходит сквозь метровый слой бетона). Задание 3. Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода . При облучении катода светом с длиной волны фототок прекращается при напряжении между анодом и катодом . Определите длину волны .Решение. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:  (1).Условие связи красной границы фотоэффекта и работы выхода:  (2).Выражение для запирающего напряжения — условие равенства максимальной кинетической энергии электрона и изменения его потенциальной энергии при перемещении в электростатическом поле:  (3).Решая систему уравнений (1), (2) и (3), получаем:  .Ответ:  .2. В двух опытах по фотоэффекту металлическая пластинка облучалась светом с длинами волн соответственно нм и нм. В этих опытах максимальные скорости фотоэлектронов отличались в раза. Какова работа выхода с поверхности металла?Решение. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта в первом опыте:  (1)Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта во втором опыте:  (2)Отношение максимальных скоростей фотоэлектронов: .  (3)Решая систему уравнений (1)—(3), получаем:  .Ответ:   .3. Чему равна длина космического корабля, движущегося со скоростью 0,9с? Длина покоящегося корабля 100 м. Решение Для решения этой простейшей задачи нужно использовать преобразования Лоренца: l = l 0 √ 1 − v 2 c 2 l = 100 √ 1 − ( 0 , 9 с ) 2 с 2 = 43 , 5 м l=l01-v2c2l=1001-0,9с2с2=43,5 м Ответ: 43,5 м 3. 1,5х108м,с |