Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 360
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
; Δλ=1,45 мкм)
Дано:
черное тело
Т1 =1000 К
Т2=2000 К
Найти:
Δλ - ?
Решение:
Согласно закона Стефана-Больцмана, светимость тела равна:
(1)
где
,
T - температура
Тогда
Согласно первого и второго законов Вина:
- первый закон (2)
- второй закон (3)
где b и C постоянные.
Тогда
рис. 2
Ответ:
; 
; Δλ=1,45 мкм
Задание 3.
Атомарный водород, находящийся в первом возбужденном состоянии, переходит в основное состояние, испуская фотон. Этот фотон попадает на поверхность калиевого фотокатода и вызывает фотоэффект. Чему равна максимально возможная скорость фотоэлектрона? Работа выхода калия
2.15 эВ. Изобразите на рисунке энергетическую диаграмму атома водорода, покажите на ней переход, соответствующей данной задаче. (
= 1.685 ∙ 106 м/с)
Дано:
Атом H
Aвых = 2.15 эВ
2 > 1 переход
Найти:
Решение:
рис.3
Согласно формуле Бальмера, частота изучения равна :
(1)
R - постоянная Ридберга
Энергия излучения равна:
(2)
- энергия ионизации водорода
m = 1, n = 2
Согласно уравнению Эйнштейна для внешнего фотоэффекта:
(3)
(4)
макс. кинетическая энергия электрона
Тогда максимально возможная скорость фотоэлектрона будет равна:
Ответ:
= 1.685 ∙ 106 м/с
Задание 1.
На щель шириной 0,05 мм падает нормально монохроматический свет. Под углом 2о наблюдается минимум четвертого порядка. Найти угловую ширину центрального максимума Δ????. Приведите рисунок для схемы установки. Изобразите дифракционную картину интенсивности света на экране. Пронумеруйте все дифракционные максимумы, которые могут быть видны на экране, выделите угловую ширину центрального максимума Δ????. (Δ????=1о)
Дано:
a = 0.05мм = 5*10-5м
φ4=2° - минимум
Найти: ∆φ1-?
Решение:
Рис. 1 – схема установки
(1.1)
Где φ – угол на kй минимум
По условию задачи
(1.2)
Угловая ширина центрального максимума:
(1.3)
Где
– угол на первый минимум.
Тогда
Но
=> 
=>
= (из 2) = 114.6
Так как
– целое, то
Ответ:
Задача 2.
Красная граница фотоэффекта для материала
, из которого сделан катод, λ0 = 0,62 мкм. Определить длину волны λ1 света, падающего на катод, если задерживающее напряжение Uз1=1В. Во втором опыте с этим же катодом длина волны света, падающего на катод λ2 = 0,7 λ1. Сравните во сколько раз будут отличаться задерживающие напряжения (Uз1 и Uз2) и максимальные скорости, с которыми вылетают электроны из катода (????????1 и ????????2) в этих опытах. Изобразите на рисунке вольтамперную характеристику фотоэффекта (ВАХ); покажите на ВАХ ток насыщения ????н и задерживающий потенциал ????з. (????1=414.3 нм;
; 
)
Дано:
Uз1=1 В
λ2 = 0,7 λ1
Найти:
????1=?
Решение:
Рис. 2 - вольтамперную характеристику фотоэффекта.
(2.1)
Где,
– энергия фотона, 
– работа выхода электрона, 
– макс кинет. энергия электрона
– равна работе задерживающего электрического поля:
(2.2)
Энергия фотона
(2.3)
Где, h – постоянная Планка, c – скорость света
Работа выхода электрона
(2.4)
– “красная граница”
Тогда для первого опыта:
(2.5)
Откуда
=>
(2.6)
(2.7)
Тогда
=> 
Ответ:
; 
; 
Задача 3.
Атомарный водород, находящийся в основном состоянии, облучается монохроматическим светом с длиной волны 88,6 нм и ионизируется. Электроны, вылетающие из атомов в результате ионизации, попадают в магнитное поле перпендикулярно линиям индукции и начинают двигаться по окружности радиусом 1 мм. Определить величину индукции магнитного поля ????. Изобразите на рисунке энергетическую диаграмму атома водорода; на отдельном рисунке изобразите движение электронов в магнитном поле. При решении задачи определите: 1) энергии ионизации атомарного водорода (Дж); 2) кинетическую энергия выбитого электрона (Дж); 3) скорость выбитого электрона (м/с); 4) подставьте скорость в расчетную формулу для индукции магнитного поля ???? и получите ответ в Тл. При расчетах всегда используйте правило сохранения двух значащих цифр после запятой с учетом округления по третьей цифре. (????=2.21∙10−3Тл)
Дано:
H – водород
R=1мм=10-3м
n=1
Найти:
1)
-?
2)Eкин-?
3)
3)B-?
Решение:
Рис. 3 - энергетическую диаграмму атома водорода.
1)
Дано:
черное тело
Т1 =1000 К
Т2=2000 К
Найти:
Δλ - ?
Решение:
Согласно закона Стефана-Больцмана, светимость тела равна:
(1)где
,T - температура
Тогда
Согласно первого и второго законов Вина:
- первый закон (2) - второй закон (3)где b и C постоянные.
Тогда
рис. 2
Ответ:
; ; Δλ=1,45 мкмЗадание 3.
Атомарный водород, находящийся в первом возбужденном состоянии, переходит в основное состояние, испуская фотон. Этот фотон попадает на поверхность калиевого фотокатода и вызывает фотоэффект. Чему равна максимально возможная скорость фотоэлектрона? Работа выхода калия
2.15 эВ. Изобразите на рисунке энергетическую диаграмму атома водорода, покажите на ней переход, соответствующей данной задаче. (
= 1.685 ∙ 106 м/с)Дано:
Атом H
Aвых = 2.15 эВ
2 > 1 переход
Найти:
Решение:
рис.3
Согласно формуле Бальмера, частота изучения равна :
(1)R - постоянная Ридберга
Энергия излучения равна:
(2) - энергия ионизации водородаm = 1, n = 2
Согласно уравнению Эйнштейна для внешнего фотоэффекта:
(3) (4) макс. кинетическая энергия электрона Тогда максимально возможная скорость фотоэлектрона будет равна:
Ответ:
= 1.685 ∙ 106 м/с4 - ВАРИАНТ
Задание 1.
На щель шириной 0,05 мм падает нормально монохроматический свет. Под углом 2о наблюдается минимум четвертого порядка. Найти угловую ширину центрального максимума Δ????. Приведите рисунок для схемы установки. Изобразите дифракционную картину интенсивности света на экране. Пронумеруйте все дифракционные максимумы, которые могут быть видны на экране, выделите угловую ширину центрального максимума Δ????. (Δ????=1о)
Дано:
a = 0.05мм = 5*10-5м
φ4=2° - минимум
Найти: ∆φ1-?
Решение:
Рис. 1 – схема установки
-
Условие минимума для узкой щели:
(1.1)Где φ – угол на kй минимум
По условию задачи
(1.2)Угловая ширина центрального максимума:
(1.3)Где
– угол на первый минимум.Тогда
-
:
(1.4)
Но
=> => = (из 2) = 114.6Так как
– целое, то Ответ:
Задача 2.
Красная граница фотоэффекта для материала
, из которого сделан катод, λ0 = 0,62 мкм. Определить длину волны λ1 света, падающего на катод, если задерживающее напряжение Uз1=1В. Во втором опыте с этим же катодом длина волны света, падающего на катод λ2 = 0,7 λ1. Сравните во сколько раз будут отличаться задерживающие напряжения (Uз1 и Uз2) и максимальные скорости, с которыми вылетают электроны из катода (????????1 и ????????2) в этих опытах. Изобразите на рисунке вольтамперную характеристику фотоэффекта (ВАХ); покажите на ВАХ ток насыщения ????н и задерживающий потенциал ????з. (????1=414.3 нм;
; )Дано:
Uз1=1 В
λ2 = 0,7 λ1
Найти:
????1=?
Решение:
Рис. 2 - вольтамперную характеристику фотоэффекта.
-
Согласно уравнению Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.
(2.1)Где,
– энергия фотона, – работа выхода электрона, – макс кинет. энергия электрона – равна работе задерживающего электрического поля: (2.2)Энергия фотона
(2.3)Где, h – постоянная Планка, c – скорость света
Работа выхода электрона
(2.4) – “красная граница”Тогда для первого опыта:
(2.5)Откуда
=>
-
Запишем уравнение Эйнштейна для двух этапов:
(2.6) (2.7)Тогда
-
Так как из (2)
=> Ответ:
; ; Задача 3.
Атомарный водород, находящийся в основном состоянии, облучается монохроматическим светом с длиной волны 88,6 нм и ионизируется. Электроны, вылетающие из атомов в результате ионизации, попадают в магнитное поле перпендикулярно линиям индукции и начинают двигаться по окружности радиусом 1 мм. Определить величину индукции магнитного поля ????. Изобразите на рисунке энергетическую диаграмму атома водорода; на отдельном рисунке изобразите движение электронов в магнитном поле. При решении задачи определите: 1) энергии ионизации атомарного водорода (Дж); 2) кинетическую энергия выбитого электрона (Дж); 3) скорость выбитого электрона (м/с); 4) подставьте скорость в расчетную формулу для индукции магнитного поля ???? и получите ответ в Тл. При расчетах всегда используйте правило сохранения двух значащих цифр после запятой с учетом округления по третьей цифре. (????=2.21∙10−3Тл)
Дано:
H – водород
R=1мм=10-3м
n=1
Найти:
1)
-?2)Eкин-?
3)
3)B-?
Решение:
Рис. 3 - энергетическую диаграмму атома водорода.
1)