![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Примеры решения задач
Задача 1. Определить скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности серебра: 1) ультрафиолетовыми лучами с длиной волны
Энергия фотона
где Кинетическая энергия электрона может быть выражена как по классической формуле
так и по релятивистской формуле
в зависимости от того, какая скорость сообщается фотоэлектрону. Скорость фотоэлектрона зависит от энергии фотона, вызывающего фотоэффект: если энергия фотона много меньше энергии покоя электрона 1. Вычислим энергию покоя электрона:
2. Вычислим энергию фотона по формуле (2):
Энергия фотона много меньше энергии покоя электрона, поэтому
откуда
3. Вычислим энергию g -фотона
Выполнив преобразования, найдем b:
Откуда V = b с = 0, 95 . 3 . 108 = 2, 85 . 108
Ответ:
Задача 2. Красная граница фотоэффекта для цезия
V -?
Энергия фотона
Ответ: V = 6, 5 . 105
Задача 3. Источник монохроматического света мощностью Р = 64 Вт испускает ежесекундно 1020 фотонов, вызывающих фотоэффект на пластинке с работой выхода электронов, равной А = 1, 6 эВ. До какого потенциала зарядится пластинка при длительном освещении?
N = 1020 с-1 А = 1, 6 эВ = 2, 56 . 10-19 Дж j -?
Энергия фотона
откуда
По мере удаления от пластинки кинетическая энергия электронов убывает, так как они преодолевают электрическое поле, созданное положительно заряженной пластинкой. При наличии у пластинки определенного потенциала (задерживающего) электрическое поле способно задержать, т.е. возвратить на пластинку вырываемые с ее поверхности электроны. Этот предельный потенциал определяется соотношением
где е = 1, 6 . 10-19 Кл – заряд электрона. Учитывая уравнение Эйнштейна получим е j = e - Авых, откуда
Ответ: j = 2, 4 В.
Задача 4. Вычислить энергию фотона, если в среде с показателем преломления п = 1, 33 его длина волны l = 5, 89 . 10 - 7 м.
l = 5, 89 . 10 - 7 м e -?
тота света, Тогда Ответ: e = 2, 5 . 10-19 Дж.
Задача 5. В результате эффекта Комптона фотон при соударении с электроном был рассеян на угол
e -?
рассеяния на свободном электроне, Тогда
Откуда
где Для электрона Е0 = 0, 511 МэВ, тогда
Ответ: e = 1, 85 МэВ.
Задача 6. Фотон с энергией e = 0, 75 МэВ рассеялся на свободном электроне под углом Q = 600. Принимая, что кинетическая энергия и импульс электрона до соударения с фотоном были пренебрежимо малы, определить: 1) энергию
Q = 600
Выразив длины волн через энергию фотонов, получим
откуда выразим
2) Кинетическая энергия электрона отдачи по закону сохранения энергии равна разности между энергией e падающего фотона и энергией
Ответ:
|