StudyPort.Ru — Квантовая природа излучения

Страница 1 из 3

173. Определите, во сколько раз необходимо уменьшить термодинамическую температуру черного тела, чтобы его энергетическая светимость Re ослабилась в 16 раз.

 

174. Температура внутренней поверхности муфельной печи при открытом отверстии площадью 30 см2 равна 1,3 кК. Принимая, что отверстие печи излучает как черное тело, определите, какая часть мощности рассеивается стенками, если потребляемая печью мощность составляет 1,5 кВт.

175. Энергетическая светимость черного тела Re = 10 кВт/м2. Определите длину волны, соответствующую максимуму спектральной плотности энергетической светимости этого тела.

176. Определите, как и во сколько раз изменится мощность излучения черного тела, если длина волны, соответствующая максимуму его спектральной плотности энергетической светимости, сместилась с λ1 = 720 нм до λ2 = 400 нм.

177. Черное тело находится при температуре T1 = 3 кК. При остывании тела длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на Δλ = 8 мкм. Определите температуру T2, до которой тело охладилось.

178. Черное тело нагрели от температуры T1 = 600 К до T2 = 2400 К. Определите: 1) во сколько раз увеличилась его энергетическая светимость; 2) как изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости.

179. Площадь, ограниченная графиком спектральной плотности энергетической светимости rλ,T черного тела, при переходе от термодинамической температуры T1 к температуре T2 увеличилась в 5 раз. Определите, как изменится при этом длина волны Lmax , соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости черного тела.

180. В результате нагревания черного тела длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, сместилась с λ1 = 2,7 мкм до λ2 = 0,9 мкм. Определите, во сколько раз увеличилась: 1) энергетическая светимость тела; 2) максимальная спектральная плотность энергетической светимости тела. Максимальная спектральная плотность энергетической светимости черного тела возрастает по закону (rλ,T)max = CT5, где C = 1,3*10-5 Вт/(м35).

181. Определите, какая длина волны соответствует максимальной спектральной плотности энергетической светимости (rλ,T)max, равной 1,3*1011 Вт/м3.

182. Считая никель черным телом, определите мощность, необходимую для поддержания температуры расплавленного никеля 1453 °С неизменной, если площадь его поверхности равна 0,5 см2. Потерями энергии пренебречь.

183. Металлическая поверхность площадью S = 15 см2, нагретая до температуры T = 3 кК, излучает в одну минуту 100 кДж. Определите: 1) энергию, излучаемую этой поверхностью, считая ее черной; 2) отношение энергетических светимостей этой поверхности и черного тела при данной температуре.

184. Принимая Солнце за черное тело и учитывая, что его максимальной спектральной плотности энергетической светимости соответствует длина волны 500 нм, определите: 1) температуру поверхности Солнца; 2) энергию, излучаемую Солнцем в виде электромагнитных волн за 10 мин; 3) массу, теряемую Солнцем за это время за счет излучения.

185. Определите температуру тела, при которой оно при температуре окружающей среды t0 = 23 °С излучало энергии в 10 раз больше, чем поглощало.

186. Считая, что тепловые потери обусловлены только излучением, определите, какую мощность необходимо подводить к медному шарику диаметром d = 2 см, чтобы при температуре окружающей среды t0 = -13 °С поддерживать его температуру равной t = 17 °С. Примите поглощательную способность меди AT = 0,6.

187. Определите силу тока, протекающего по вольфрамовой проволоке диаметром d = 0,8 мм, температура которой в вакууме поддерживается постоянной и равной t = 2800 °С. Поверхность проволоки считать серой с поглощательной способностью AT = 0,343. Удельное сопротивление проволоки при данной температуре ρ = 0,92*10-4 Ом*см. Температура окружающей проволоку среды t0 = 17 °С.

192. Используя формулу Планка, определите спектральную плотность потока излучения единицы поверхности черного тела, приходящегося на узкий интервал длин волн Δλ = 5 нм около максимума спектральной плотности энергетической светимости, если температура черного тела T = 2500 К.

194. Для вольфрамовой нити при температуре T = 3500 К поглощательная способность AT = 0,35. Определите радиационную температуру нити.

196. Определите максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла, если фототок прекращается при приложении задерживающего напряжения U0 = 3,7 В.

198. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 500 нм. Определите минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект.

200. Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла, полностью задерживаются при приложении обратного напряжения U0 = 3 В. Фотоэффект для этого металла начинается при частоте падающего монохроматического света ν0 = 6*1014 с-1. Определите: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) частоту применяемого излучения.

 

Примеры решенных задач по физике на тему «Фотоэффект»

Ниже размещены условия задач и отсканированные решения. Если вам нужно решить задачу на эту тему, вы можете найти здесь  похожее условие и решить свою по аналогии.   Загрузка страницы может занять некоторое время в связи с большим количеством рисунков.  Если Вам понадобится решение задач или онлайн помощь по физике- обращайтесь, будем рады помочь.

Явление фотоэффекта заключается в испускании веществом электронов под действием падающего света. Теория фотоэффекта разработана Эйнштейном и заключается в том, что поток света представляет собой поток отдельных квантов(фотонов) с энергией каждого фотона hn. При попадании фотонов на поверхность вещества часть из них передает свою энергию электронов. Если этой энергия больше работы выхода из вещества, электрон покидает металл. Уравнение эйнштейна для фотоэффекта:  где  — максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона. 

 

Длина волны красной границы фотоэффекта для некоторого металла составляет 307 нм. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов – 1 эВ. Найти отношение работы выхода электрона к энергии падающего фотона. 

Частота света красной границы фотоэффекта для некоторого металла составляет 6*1014 Гц, задерживающая разность потенциалов для фотоэлектронов – 2В. Определить частоту падающего света и работу выхода электронов. 

Работа выхода электрона из металла составляет 4,28эВ. Найти граничную длину волны фотоэффекта.

На медный шарик радает монохроматический свет с длиной волны 0,165 мкм. До какого потенциала зарядится шарик, если работа выхода электрона для меди 4,5 эВ?

Работа выхода электрона из калия составляет 2,2эВ, для серебра 4,7эВ. Найти граничные длину волны фотоэффекта.

Длина волны радающего света 0,165 мкм, задерживающая разность потенциалов для фотоэлектронов 3В. Какова работа выхода электронов?

Красная граница фотоэффекта для цинка 310 нм. Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, если на цинк падает свет с длиной волны 200нм.

На металл с работой выхода 2,4эВ падает свет с длиной волны 200нм. Определить задерживающую разность потенциалов. 

На металл  падает свет с длиной волны 0,25 мкм, задерживающая разность потенциалов при этом 0,96В. Определить работу выхода электронов из металла. 

При изменении длины волны падающего света  максимальные скорости фотоэлектронов изменились в 3/4 раза. Первоначальная длина волны 600нм, красная граница фотоэффекта 700нм. Определить длину волны после изменения. 

Работы выхода электронов для двух металлов отличаются в 2 раза, задерживающие разности потенциалов — на 3В. Определить работы выхода.  

Максимальная скорость фотоэлектронов равно 2,8*108 м/с. Определить энергию фотона. 

Энергии падающих на металл фотонов равны 1,27 МэВ. Найти максимальную скорость фотоэлектронов. 

 

Максимальная скорость фотоэлектронов равно 0,98с, где с — скорость света в вакууме. Найти длину волны падающего света. 

Энергия фотона в пучке света, падающего на поверхность металла, равно 1,53 МэВ. Определить максимальную скорость фотоэлектронов. 

На шарик из металла падает свет с длиной волны 0,4 мкм, при этом шапик заряжается до потенциала 2В. До какого потенциала зарядится шарик, если длина волны станет равной 0,3 мкм?

После изменения длины волны падающего света в 1,5 раза задерживающая разность потенциалов изменилась с 1,6В до 3В. Какова работа выхода?

Красная граница фотоэффекта 560нм, частота падающего света 7,3*1014 Гц. Найти максимальную скорость фотоэлектронов. 

Красная граница фотоэффекта 2800 ангстрем, длина волны падающего света 1600 ангстрем. Найти работу выхода и максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона.

Задерживащая разность потенциалов 1,5В, работа выхода электронов 6,4*10-19 Дж. Найти длину волны падающего света и красную границу фотоэффекта.

Работа выхода электронов из металла равна 3,3 эВ. Во сколько раз изменилась кинетическая энергия фотоэлектронов. если длина волны падающего света изменилась с 2,5*10-7м до 1,25*10-7м?

Найти максимальную скорость фотоэлектронов для видимого света с энергией фотона 8 эВ и гамма излучения с энергией 0,51 МэВ. Работа выхода  электронов из металла 4,7 эВ.

Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 3,7 В. Работа выхода электронов равна 6,3 эВ. Какая работа выхода электронов у другого металла, если там фототок прекращается при разности потенциалов, большей на 2,3В.

 

 

Работа выхода электронов из металла 4,5 эВ, энергия падающих фотонов 4,9 эВ. Чему равен максимальный импульс фотоэлектронов?

Красная граница фотоэффекта 2900 ангстрем, максимальная скорость фотоэлектронов 108 м/с. Найти отношение работы выхода электронов к энергии палающих фотонов. 

 

Длина волны падающего света 400нм, красная граница фотоэффекта равна 400нм. Чему равна максимальная скорость фотоэлектронов?

Длина волны падающего света 300нм, работа выхода электронов 3,74 эВ. Напряженность задерживающего электростатического поля 10 В/см.Какой максимальный путь фотоэлектронов при движении в направлении задерживающего поля?

Длина волны падающего света 100 нм, работа выхода электронов 5,30эВ. Найти максимальную скорость фотоэлектронов.

 

При длине волны радающего света 491нм задерживающая разность потенциалов 0,71В. Какова работа выхода электронов? Какой стала длина волны света, если  задерживающая разность потенциалов стала равной 1,43В?

Кинетическая энергия фотоэлектронов 2,0 эВ, красная граница фотоэффекта 3,0*1014 Гц. Определить энергию фотонов.

Красная граница фотоэффекта 0,257 мкм, задерживающая разность потенциалов 1,5В. Найти длину волны падающего света.

Красная граница фотоэффекта 2850 ангстрем. Минимальное значение энергии фотона, при котором возможен фотоэффект?

Ниже вы можете посмотреть обучаюший видеоролик на тему фотоэффекта и его законов.

(2) ?

ПОЛНЫЕ ЗНАКИ-ДВОЙНАЯ ПРИРОДА ИЗЛУЧЕНИЯ И МАТЕРИИ-ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ -( ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЧИСЛОВЫЕ ПРОБЛЕМЫ : )

11 видео

РЕКЛАМА

Аб Падхай каро бина адс ке

адхинаки сихавакис Д.Н.

Обновлено: 27 июня 2022 г. 6,626×10-19 Дж = 4,14 эВ br> Максимальная КЭ фотоэлектронов равна
Kmax=hυ−ϕ0=4,14−2,2=1,94 эВ
(ii) Количество фотонов, достигающих поверхности в секунду, равно
nP=PE×A
=26,626×10−19×2×10−4=6,04×1014 фотон/сек
Скорость испускания фотоэлектронов составляет
=(0,40)nP=0,4×6,04×1014
=2,415×1014 фотоэлектронов/сек

Ответ

отличные оценки на экзаменах.


Похожие видео

Фотоны с энергией 6 эВ падают на металлическую поверхность, работа выхода которой равна 4 эВ. Минимальная кинетическая энергия испущенных фото — электронов будет равна

11969569

Работа выхода металла 1 эВ. На эту металлическую поверхность падает свет с длиной волны 3000Å. Скорость испущенных фото-электронов составит

11969572

Фотон с длиной волны 3000 А падает на металлическую поверхность, работа выхода металла равна 2,20 эВ. Рассчитайте (i) энергию фотона в эВ (ii) кинетическую энергию испущенного фотоэлектрона и (iii) скорость фотоэлектрона.

14157300

Ультрафиолетовый свет с длиной волны 66,26 нм и интенсивностью 2 Вт/м2 падает на поверхность калия, с которой выбрасываются фотоэлектроны. Если только 0,1% падающих фотонов производят фотоэлектроны, а площадь поверхности металла составляет 4 м2, сколько электронов испускается в секунду?

19037651

किसी फोटो — कैथोड पृष्ठ से उत्सर्जित फोटो फोटो — जब उस पर 6000Å त выполнительный यदि आपतित प्रकाश की त выполнительный

76221404

Свет с длиной волны 5000 Å и интенсивностью 3,9На поверхность фотометалла падает 6×10–3 ва/см2. Если 1% падающих фотонов излучают только фотоэлектроны, то количество электронов, излучаемых на единицу площади в секунду с поверхности, составит

121612008

ध के क क क से दुगुनी ऊ ऊ ऊ होत होत होत होत आपतित होत आपतित आपतित प प आपतित प आपतित प आपतित आपतित प प प आपतित प प प प प प प प प प प प पृष प पृष पृष पृष पृष पृष पृष पृष पृष पृष पृष पृष पृष पृष के के पृष के के के के के के के के के के के के के के के ध के ध ध ध के ध ध ध ध ध ध ध के ध ध ध के के के क o उत्सर्जित फोटो इलेक्ट्रॉन की अधिकतम गतिज ऊ ऊ ऊ ऊ ऊ कान होगा —

255158894

Ультрафиолетовый свет длины волны 350 нм, а интенсивность 1 Вт/м2 направлен на поверхность калия, с рабочей функцией 2.2 Э.В.0019 (ii) если 0,5 процента падающих фотонов вызывают фотоэлектрический эффект, сколько фотоэлектронов в секунду испускается с поверхности калия площадью 1 см2.
ekmax = 1,3В, n = 8,8 × 1011photo electronsecondorr = nhvt = nhv

342576957

4 EV क व व व ध ध प पर 5000 Å क क प्रकाश आपतित होत ध ध पा क्या फोटो इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित होंगे ?

641281599

Фотон, упавший на металл с фотоэлектрической работой выхода 2 эв, произвел фотоэлектрон с максимальной кинетической энергией 2 эв. Длина волны, связанной с фотоном, равна

642677263

Фотоны с энергией 6 эВ падают на металлическую поверхность, работа выхода которой равна 4 эВ. Минимальная кинетическая энергия испущенных фотоэлектронов составит

642978188

Работа выхода металла равна 1 эВ. На эту металлическую поверхность падает свет с длиной волны 3000 Å. Скорость испущенных фото-электронов составит

642978274

Свет с длиной волны λ=400нм падает на фоточувствительный металл, работа выхода которого равна 2 эВ. Максимальная кинетическая энергия испускаемых фотоэлектронов будет равна 9(2) , сколько электронов испускается в секунду?

644358592

На поверхность фотометалла падает свет с длиной волны 5000 Å и интенсивностью 3,96×10–3 ва/см2. Если 1% падающих фотонов испускает только фотоэлектроны, то количество электронов, испускаемых на единицу площади в секунду с поверхности, будет

644631900

Solutions 10 — Chemistry LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    47386
  • Q10.

    1

    Какая длина волны связана с фотоном света с энергией 3,6×10 -19 Дж?

    S10.1

    \[E=h\nu$$

    E — энергия фотона, h — постоянная Планка, \(\nu\) — частота света. Следовательно, 9{-47} J$$

    Q10.3

    Ригель — самая яркая звезда в созвездии Ориона и седьмая по яркости звезда на ночном небе. Ригель имеет спектр излучения с максимумом при ~ 145 нм. Какова температура поверхности Ригеля? Как эти температуры соотносятся с нашим солнцем (вы должны это посмотреть)?

    S10.3

    Согласно закону смещения Вина, который можно вывести из формулы излучения абсолютно черного тела из конспектов лекций (подробнее о выводе см. в Википедии: https://en.Wikipedia.org/wiki/Wien %2…splacement_law), имеем: 9{4} К\]

    Температура Солнца 5778 К. Температура Ригеля примерно в 3,5 раза больше солнечной.

    Q10.4

    Найдите фотон с наибольшей длиной волны, который может выбить электрон из калия, если работа выхода равна 2,24 эВ. Является ли это видимым электромагнитным излучением?

    S10.4

    При фотоэффекте максимальная кинетическая энергия выброшенного электрона:

    \[KE_{e}=h\nu-\Phi\]

    \(KE_{e}\) максимальная кинетическая энергия выбитого электрона; 9{-7} m = 555 нм\]

    Видимое ЭМ-излучение находится в диапазоне 400-700 нм. Значит, эта длина волны находится в видимом диапазоне.

      Q10.5

      Лазер с выходной мощностью 2,00 мВт на длине волны 400 нм проецируется на металлический кальций. а) Сколько электронов выбрасывается в секунду? б) Какую мощность уносят электроны, если работа выхода равна 2,71 эВ?

      S10.5

      (a) Энергия одного фотона с длиной волны 400 нм составляет: 9{-7} m = 262 нм\]

      Видимое ЭМ-излучение находится в диапазоне 400-700 нм. Так что эта длина волны не находится в видимом диапазоне.


      Решения 10 распространяются под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 и были созданы, изменены и/или курированы LibreTexts.