Практическая
работа № 9
Решение
задач на формулу Эйнштейна
1. Основные
понятия
Основные
положения квантовой физики
Ò Свет может излучаться,
распространяться и поглощаться только отдельными порциями – квантами
(фотонами).
Ò Энергия
кванта
h=6,63•10-34
Дж•с – постоянная Планка
Ò Интенсивность
света зависит от плотности потока фотонов и их энергии
Ò При
взаимодействии света с веществом квант полностью поглощается или отражается
Ò Процесс
поглощения энергии кванта веществом происходит практически мгновенно
Законы
фотоэффекта
1-й
закон
Фототок
насыщения прямо пропорционален световому потоку
2-й
закон
Максимальная
кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности излучения и
определяется только его частотой.
3-й закон
Красная
граница фотоэффекта определяется только материалом электрода и не зависит от
интенсивности излучения.
4-й закон
Фотоэффект
практически безынерционен.
Уравнение Эйнштейна
Энергия
кванта света расходуется на совершение работы выхода (т.е работы, которую нужно
совершить для извлечения электрона из металла) и на сообщение электрону
кинетической энергии.
Основные характеристики
фотона
Ò Энергия
фотона
Ò Величина импульса фотона
2. Ответить
на вопросы
1. Под фотоэффектом понимают явление взаимодействия света с веществом,
при котором происходит: А) вырывание атомов, Б) поглощение атомов,
В) вырывание электронов; Г) поглощение
электронов.
2.
На незаряженную металлическую пластину падают рентгеновские лучи. При этом
пластина
А)
заряжается положительно, Б) заряжается отрицательно, В) не заряжается.
3.
Максимальная кинетическая энергия электронов, вылетевших при освещении
поверхности металла, зависит от: А) интенсивности света, Б) работы
выхода электрона,
В) частоты света, Г) работы выхода и частоты
света.
4. В результате фотоэффекта при освещении
электрической дугой отрицательно заряженная металлическая пластина постепенно
теряет свой заряд. Если на пути света поставить фильтр, задерживающий только
инфракрасные лучи, то скорость потери электрического заряда пластиной:
А)
увеличится. Б) уменьшится. В) не изменится.
5.
График зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты света имеет
вид
6.
На поверхность металла с работой выхода А падает свет с частотой v.Фотоэффект возможен в том случае, если
7.
При фотоэффекте с увеличением интенсивности падающего светового потока ток
насыщения
А)
уменьшается. Б) увеличивается. В) не изменяется.
8.
Меньшую энергию имеют фотоны: А) красного света.
Б) фиолетового света.
9.
Энергия фотонов при уменьшении длины световой волны в 2 раза: А) уменьшится в
2 раза. Б) уменьшится в 4 раза, В)
увеличится в 2 раза, Г) увеличится в 4 раза.
10.
При увеличении длины световой волны в 3 раза импульс фотона: А) увеличится в 3
раза. Б) уменьшится в 3 раза, В)
увеличится в 9 раз. Г) уменьшится в 9
раз.
3.
Решение задач
1.
Какова кинетическая энергия и скорость
фотоэлектрона, вылетевшего из натрия при облучении его ультрафиолетовым светом
длиной волны 200нм? Работа выхода электрона из натрия 4·10-19
Дж.
2.
Определите наибольшую скорость электрона,
вылетевшего из цезия при освещении его светом длиной волны 3,31·10-7м.
Работа выхода равна 3,2·10-19Дж.
4.Выполнить
тест
1 вариант
1.
В чем состоит явление внешнего
фотоэффекта?
А)
В потере металлами при освещении отрицательного заряда;
Б)
в освобождении электронов в полупроводниках и диэлектриках под действием света.
2.
Будет ли терять заряды положительно
заряженная пластинка при её освещении?
А)
Будет; Б) нет, не будет.
3.
Кто впервые открыл явление внешнего
фотоэффекта?
А)
М.Фарадей; Б) Г. Герц; В) Дж. Максвелл; Г) А. Эйнштейн
4.
В чем состоит первый закон фотоэффекта?
А)
Фотоэффект практически безынерционен;
Б)
максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности
излучения только его частотой;
В)
фототок насыщения прямо пропорционален световому потоку;
Г)
красная граница фотоэффекта определяется только материалом электрода и не
зависит от интенсивности излучения.
5.
Как называется минимальное количество
энергии, которое может излучать система?
А)
Квант; Б) джоуль; В) электрон-вольт; Г) атом.
6.
Как называется коэффициент
пропорциональности между энергией кванта и частотой колебаний?
А)
Постоянная Авогадро; Б) Постоянная Больцмана; В) Постоянная Планка.
7.
Что называется «красной границей»
фотоэффекта?
А)
Максимальная частота волны для каждого вещества, при которой наблюдается
фотоэффект;
Б)
минимальная частота волны для каждого вещества, при которой наблюдается
фотоэффект.
8.
Укажите
график зависимости силы фототока от напряжения на фотоэлементе.
I
I
I
U
U
U
А) Б) В)
9.
Какой из величин пропорционален импульс
фотона?
А)
Частоте излучения; Б) длине волны света.
10.
Когда сильнее обнаруживаются корпускулярные свойства света?
А)
Чем больше частота электромагнитного излучения;
Б)
чем меньше частота электромагнитного излечения.
11.
Что такое фоторезистор?
А)
Прибор, в котором под действием света возникает ЭДС;
Б)
прибор, сопротивление которого зависит от освещенности.
12.
Что представляет собой фотоэлемент с внешним фотоэффектом?
А)
Стеклянный баллон с подвешенным посередине металлическим кольцом (анодом) и
нанесенным на внутреннюю поверхность (за исключением окошечка для входа света)
светочувствительным слоем (катодом). В баллоне – вакууме;
Б)
Стеклянный баллон с подвешенным посередине металлическим кольцом (анодом) и
нанесенным на внутреннюю поверхность (за исключением окошечка для входа света)
светочувствительным слоем (катодом). В баллоне – вакуум инертный газ.
13.
Кто теоретически предсказал давление света?
А)
М. Фарадей; Б) Дж. Максвелл; В) Г. Герц; Г) А.Г. Столетов Д) П.Н.
Лебедев.
14.
Как изменяется направление хвоста кометы при приближении её к Солнцу?
А)
Хвост поворачивается в сторону Солнца вследствие превышения силы тяготения над
силой давления солнечного света;
Б)
хвост всегда направлен от Солнца вследствие превышения силы давления
солнечного света над силой тяготением.
15.
Производит ли давление свет, падающий на поглощающую поверхность?
А)
Нет, не производит; Б) Да, производит.
2 вариант
1.
В чем состоит явление внутреннего
фотоэффекта?
А)
В потере отрицательного заряда металлами при их освещении;
Б)
в освобождении электронов в полупроводниках и диэлектриках под действием света;
2.
Будет ли терять заряды отрицательно
заряженная пластинка при её освещении?
А)
Будет; Б) не будет.
3.
Кто впервые сформулировал основные
положения квантовой физики?
А)
М. Фарадей; Б) Г. Герц; В) М. Планк;
Г) А. Эйнштейн.
4.
В чем состоит второй закон фотоэффекта?
А)
Фотоэффект практически безынерционен;
Б)
максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности
излучения и определяется только его частотой;
В)
фототок насыщения прямо пропорционален световому потоку;
Г)
красная граница фотоэффекта определяется только
материалом электрода и не зависит от интенсивности излучения.
5.
Какой из величин пропорционально энергия
кванта?
А)
Длине волны; Б) частоте колебаний.
6.
Каково значение постоянной Планка?
А)
6,62 * 10-27 Дж * с Б) 6,62 *10-27 Дж / с В)
6,62 *10-34 Дж * с Г) 6,62 *10-34 Дж / с
7.
Какая теория объясняет явление
фотоэффекта7
А)
Волновая теория света; Б) квантовая теория
света.
8.
Укажите график зависимости силы фототока
от освещенности.
I
I
I
U
U
U
А)
Б) В)
9.
При увеличении длины волны света импульс
фотона:
А)
растёт; Б) уменьшается.
10.
Когда сильнее обнаруживается волновые свойства света?
А)
Чем больше частота электромагнитного излучения.
Б)
Чем меньше частота электромагнитного излучения.
11.
Что такое фотоэлемент?
А)
Прибор, в котором под действием света возникает ЭДС;
Б)
прибор, сопротивление которого зависит от
освещенности.
12.
В чем заключается разница между внутренним и внешним фотоэффектом?
А)
При внутреннем фотоэффекте электроны не покидают облучаемое тело, а при внешнем
– покидают;
Б)
при внутреннем фотоэффекте электроны покидают
облучаемое тело, а при внешнем – не покидают.
13.
Кто впервые обнаружил опытным путем давление света?
А)
М. Фарадей; Б) Дж. Максвелл; В) Г. Герц; Г) А. Г.
Столетов; Д) П. Н. Лебедев.
14.
Производит ли давление свет, падающий на отражающую поверхность?
А)
Нет, не производит; Б) да, производит.
15.
Максимальная кинетическая энергия электронов, вылетевших при освещении
поверхности металла, зависит от:
А)
интенсивности света, Б) работы выхода электрона
В) частоты света, Г) работы выхода и частоты света.
3 вариант
1.
Как называется коэффициент
пропорциональности между энергией кванта и частотой колебаний?
А)
Постоянная Авогадро; Б) постоянная Больцмана; В) постоянная
Планка.
2.
В чем состоит первый закон фотоэффекта?
А)
Фотоэффект практически безынерционен;
Б)
максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности
излучения и определяется только его частотой;
В)
фототок насыщения прямо пропорционален световому потоку;
Г)
красная граница фотоэффекта определяется только
материалом электрода и не зависит от интенсивности излучения.
3.
Как называется минимальное количество энергии, которое может излучать
система?
А)
Квант; Б) джоуль В)
электрон – вольт; Г) атом.
4.
В чем состоит явление внутреннего фотоэффекта?
А)
В потере отрицательного заряда металлами при их освещении;
Б)
в освобождении электронов в полупроводниках и диэлектриках под действием света;
5.
Укажите график зависимости силы фототока от напряжения на фотоэлементе.
I
I I
U
U
U
А)
Б) В)
6.
Какой из величин пропорционален импульс фотона?
А)
Частоте излучения; Б) длине волны
света.
7.
Будет ли терять заряды отрицательно заряженная пластинка при её освещении?
А)
Будет; Б) не будет.
8.
Что называется «красной границей» фотоэффекта?
А)
Максимальная частота волны для каждого вещества, при которой наблюдается
фотоэффект;
Б)
минимальная частота волны для каждого вещества, при которой наблюдаются фотоэффект.
9.
Кто впервые открыл явление внешнего фотоэффекта?
А)
М. Фарадей; Б) Г. Герц; В) Дж. Максвелл;
Г) А. Эйнштейн.
10.
Что представляет собой фотоэлемент с внешним фотоэффектом?
А)
Стеклянный баллон с подвешенным посередине
металлическим кольцом (анодом) и нанесенным на внутреннюю поверхность (за
исключением окошечка для входа света) светочувствительным слоем (катодом). В
баллоне – вакууме.
Б)
стеклянный баллон с подвешенным посередине
металлическим кольцом (анодом) и нанесенным на внутреннюю поверхность (за
исключением окошечка для входа света) светочувствительным слоем (катодом). В
баллоне- инертный газ.
11.
Производит ли давление свет, падающий на поглощающую поверхность?
А)
Нет, не производит; Б) да, производит.
12.
Кто теоретически предсказал давление света?
А)
М. Фарадей; Б) Дж. Максвелл; В) Г. Герц; Г) А. Г.
Столетов; Д) П. Н. Лебедев.
13.
Как изменяется направление хвоста кометы при приближении её к Солнцу?
А)
Хвост поворачивается в сторону Солнца вследствие
превышения силы тяготения над силой давления солнечного света;
Б)
хвост всегда направлен от Солнца вследствие превышения силы давления солнечного
света над силой тяготением.
14.
Когда сильнее обнаруживаются корпускулярные свойства света?
А)
Чем больше частота электромагнитного излучения;
Б)
чем меньше частота электромагнитного излучения.
15.
Что такое фоторезистор?
А)
Прибор, в котором под действием света возникает ЭДС;
Б)
прибор, сопротивление которого зависит от
освещенности.
4 вариант
1.
В чем состоит второй закон фотоэффекта?
А)
Фотоэффект практически безынерционен;
Б)
максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности
излучения и определяется только его частотой;
В)
фототок насыщения прямо пропорционален световому потоку;
Г)
красная граница фотоэффекта определяется только
материалом электрода и не зависит от интенсивности излучения.
2.
Укажите график зависимости силы фототока от освещенности.
I
I I
U
U
U
А)
Б)
В)
3.
Кто впервые обнаружил опытным путем давление света?
А)
М. Фарадей; Б) Дж. Максвелл; В) Г. Герц; Г) А. Г.
Столетов; Д) П. Н. Лебедев.
4.
Кто впервые сформулировал основные положения квантовой физики?
А)
М. Фарадей; Б) Г. Герц; В) М. Планк; Г) А. Эйнштейн.
5.
В чем заключается разница между внутренним и внешним фотоэффектом?
А)
При внутреннем фотоэффекте электроны не покидают облучаемое тело, а при внешнем
– покидают;
Б)
при внутреннем фотоэффекте электроны покидают
облучаемое тело, а при внешнем – не покидают.
6.
Каково значение постоянной Планка?
А)
6,62 * 10-27 Дж * с Б) 6,62 *10-27 Дж / с В)
6,62 *10-34 Дж * с Г) 6,62 *10-34 Дж / с
7.
Какой из величин пропорционально энергия кванта?
А)
Длине волны; Б) частоте колебаний.
8.
При увеличении длины волны света импульс фотона:
А)
растёт; Б) уменьшается.
9.
Что такое фотоэлемент?
А)
Прибор, в котором под действием света возникает ЭДС;
Б)
прибор, сопротивление которого зависит от
освещенности.
10.
В чем состоит явление внутреннего фотоэффекта?
А)
В потере отрицательного заряда металлами при их освещении;
Б)
в освобождении электронов в полупроводниках и диэлектриках под действием света;
11.
. Производит ли давление свет, падающий на отражающую поверхность?
А)
Нет, не производит; Б) да, производит.
12.
При увеличении светового потока увеличивается:
А)
число электронов, Б) скорость электронов, В) энергия электронов, Г)
скорость и энергия электронов.
13.
Когда сильнее обнаруживается волновые свойства света?
А)
Чем больше частота электромагнитного излучения.
Б)
Чем меньше частота электромагнитного излучения
14.
Как называется коэффициент пропорциональности между энергией кванта и частотой
колебаний?
А)
Постоянная Авогадро; Б) постоянная Больцмана; В) постоянная
Планка.
15.
Какая теория объясняет явление фотоэффекта7
А)
Волновая теория света;
Б)
квантовая теория света.
5.
Самостоятельное решение задач
Вариант
1
1. Электрон вырываясь
из цезия, обладает кинетической энергией 3,2*10-19 Дж. Какова длина
волны света, вызывающего фотоэффект, если работа выхода равна 2,88*10-19
Дж?
2. Как
изменяется импульс фотона при увеличении длины волны света?
Вариант
2
1.
Определите
максимальную кинетическую энергию и скорость фотоэлектронов, вылетающих из
калия при его облучении ультрафиолетом на длине волны 331нм. Работа выхода
электрона из калия равна 2,25 эВ
2.
Условия
протекания фотоэффекта
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.