Файл: Вариант задача 1.docx

.

9-й минимум соответствует 



Если интенсивность источников равны то интенсивность света в точке наблюдения

(2)

Где,

– волновой центр,

∆ - оптическая разность хода.



I(x) будет изменятся по закону косинуса вокруг

X			0
I		0	4	0

Ответ:
2. Красная граница фотоэффекта рубидия λ0=0,81 мкм. Определить скорость фотоэлектронов при облучении рубидия монохроматическим светом с длиной волны λ=0,4 мкм. Какую задерживающую разность потенциалов Uз надо приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок? На сколько изменится задерживающая разность потенциалов ΔUз при увеличении длины волны падающего света на Δλ=200 нм? Изобразите на рисунке вольтамперную характеристику фотоэффекта (ВАХ); покажите на ВАХ ток насыщения и задерживающий потенциал.

---

(???? = 7.44 ∙ 105м/с; ????з = 1.57 В; ∆???? = 1.036 В)

Дано:







Найти:



Решение:

По закону Эйнштейна для фотоэффекта:

(1)

где











Производим замену переменных и запишем формулу:





По теореме о кинетической энергии, изменение кинетической энергии равно работе электрических сил:

(2)

При увеличении длины волны на формула Эйнштейна будет таким:

(3)

---

Зависимость силы фототока от анодного напряжения, ( – задерживающее напряжение.



Ответ: ; ; .

3. Свободный электрон, имея кинетическую энергию 15 эВ, неупруго столкнулся с атомом водорода, находящимся в основном состоянии, и отскочил от него, потеряв часть энергии. Энергия электрона после столкновения оказалась 2.91 эВ. Определить длины волн, которые может излучить атом водорода после столкновения с электроном. Изобразите на рисунке энергетическую диаграмму атома водорода, покажите на ней все переходы между уровнями, которые могут произойти после столкновения. (????1 = 102.58 нм; ????2 = 121.58 нм; ????3 = 656.51 нм)
Дано:

T=15 эВ



Найти:



Решение:

Энергия электрона в атоме водорода определяется формулой

(1)

Где

-13,6 эВ – энергия основного состояния,

n – главное квантовое число.

После получения дополнительной энергии 12,09 эВ электрон с основного состояния (h=1) перейдёт в состоянии с «n»:

---

n=3, то электрон перейдёт в состояние с n=3.



По формуле Бора соответствующее излучение имеет длину волны:

(2)

Постоянная Ридберга:

(3)

После столкновения может произойти переход:

1. 
   32 с
   

(4)

И переход 2  1 с:

(5)

Ответ:

---

2 - ВАРИАНТ

№1

Вертикально-расположенная мыльная пленка образует клин, угол которого
составляет 25,2 секунды (25,2"). В отражённом свете наблюдаются полосы
равной толщины. Длина волны монохроматического света равна 650 нм, что
соответствует красному цвету. Показатель преломления пленки n = 1,33. Сколько красных полос наблюдается на участке длиной 1 см? Свет на поверхность клина падает нормально. Изобразите ход лучей в клине, рисунком поясните, какие лучи интерферируют в этом случае. Ответ N = 5

Решение

Дано:

рад



n = 1.33

l = 1 см = 0.01 м

Найти:

N - ?
Клин можно считать пленкой переменной толщины. Когерентные лучи 1 и 2 получаются в этом случае при отражении от верхней и нижней грани клина (см. рисунок).



Так как интерференция на клине наблюдается при малых преломляющих углах клина, лучи, отраженные от верхней и нижней граней, можно считать параллельными.

Оптическая разность хода двух лучей складывается из разности оптических длин путей этих лучей и половины длины волны, представляющей собой добавочную разность хода, возникающую при отражении от оптически более плотной среды.

Таким образом условие интерференции для минимума излучения (черная полоса) может быть записано в виде:

(1)

Где п – показатель преломления стекла, - толщина клина в том месте, где наблюдается темная полоса, соответствующая номеру k, - угол преломления, - длина волны излучения.

Учитывая, что угол падения равен , косинус этого угла составит тогда 1, то:

---