Задачи по теме "Фотоэффект" базового и повышенного уровня

КВАНТОВАЯ ОПТИКА

Базовый уровень

1. Определить энергию фотонов, соответствующих наиболее длинным (λ=760 нм) волнам видимой части спектра.

2. Какие из перечисленных явлений можно качественно описать с помощью квантовой ( фотонной) теории света?

А) дисперсия;

Б) фотоэффект;

В) дифракция;

Г) световое давление.

3. Какой импульс имеет фотон, энергия которого равна 3 эВ?

4. Найти импульс фотона, длина волны которого 0,7 мкм.

5. Найти длину волны излучения, энергия фотонов которого равна энергии покоя электрона ( 8,187∙10^-14 Дж).

6. Найти частоту излучения, энергия фотонов которого равна энергии покоя электронов (8,187∙10^-14 Дж).

7. Какова максимальная скорость фотоэлектронов, если фототок прекращается при запирающем напряжении 0,8 В?

8. Работа выхода электрона из фотокатода 2 эВ, величина запирающего напряжения, при котором прекратится ток- 1,875 В. Чему равна энергия фотона, поглощаемого фотокатодом?

9. Чему равно запирающее напряжение в вольтах, если известно, при прекращении фототока максимальная скорость электронов равна 5,3∙10⁵ м/с?

10. При освещении светом с частотой 1,6∙10¹⁵ Гц серебряной пластинки выбиваются электроны. Какова максимальная кинетическая энергия выбиваемых электронов, если работа выхода из серебра 4,3 эВ? Ответ выразить в эВ (электрон-вольтах), округлив до десятых долей.

11. Найти энергию кванта света, если работа выхода электрона 3эВ, а максимальная кинетическая энергия электрона 2∙10¹⁹ Дж.

12. Длинноволновая (красная) граница фотоэффекта для меди 282 нм. Найти работу выхода электронов из меди (ответ выразить в эВ (электрон-вольтах)).

Повышенный уровень

7. При освещении поверхности изделия излучением с длиной волны 3,6∙10^-7 м задерживающее напряжение равно 1,47 В. Рассчитайте красную границу для данного материала.

8. Какое задерживающее напряжение нужно приложить между катодом и анодом, чтобы полностью затормозить фотоэлектроны, вылетающие из катода при освещении его светом с длиной волны 200 нм. Работа выхода электронов 4 эВ.

9. Какова максимальная скорость электронов, выбиваемых из металлической пластины светом с длиной волны λ=3∙10^-7 м, если красная граница фотоэффекта λ_max=5,4∙10^-7 м.

10. Фотокатод облучают светом с длиной волны 300 нм. Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода 450 нм. Какое задерживающее напряжение надо приложить между анодом и катодом, чтобы фототок прекратился?

11. Для определения постоянной Планка был проведён эксперимент. Потенциометром можно было регулировать задерживающее напряжение. При освещении фотоэлемента красным светом с частотой =390 ТГц задерживающее напряжение U_1з=0,5 В, а при освещении фиолетовым светом с частотой =750 ТГц задерживающее напряжение U_2з= 2 В. Какое значение постоянной Планка было получено?

КВАНТОВАЯ ОПТИКА

Базовый уровень

1. Определить энергию фотонов, соответствующих наиболее длинным (λ=760 нм) волнам видимой части спектра.

2. Какие из перечисленных явлений можно качественно описать с помощью квантовой ( фотонной) теории света?

А) дисперсия;

Б) фотоэффект;

В) дифракция;

Г) световое давление.

3. Какой импульс имеет фотон, энергия которого равна 3 эВ?

4. Найти импульс фотона, длина волны которого 0,7 мкм.

5. Найти длину волны излучения, энергия фотонов которого равна энергии покоя электрона ( 8,187∙10^-14 Дж).

6. Найти частоту излучения, энергия фотонов которого равна энергии покоя электронов (8,187∙10^-14 Дж).

7. Какова максимальная скорость фотоэлектронов, если фототок прекращается при запирающем напряжении 0,8 В?

8. Работа выхода электрона из фотокатода 2 эВ, величина запирающего напряжения, при котором прекратится ток- 1,875 В. Чему равна энергия фотона, поглощаемого фотокатодом?

9. Чему равно запирающее напряжение в вольтах, если известно, при прекращении фототока максимальная скорость электронов равна 5,3∙10⁵ м/с?

10. При освещении светом с частотой 1,6∙10¹⁵ Гц серебряной пластинки выбиваются электроны. Какова максимальная кинетическая энергия выбиваемых электронов, если работа выхода из серебра 4,3 эВ? Ответ выразить в эВ (электрон-вольтах), округлив до десятых долей.

11. Найти энергию кванта света, если работа выхода электрона 3эВ, а максимальная кинетическая энергия электрона 2∙10¹⁹ Дж.

12. Длинноволновая (красная) граница фотоэффекта для меди 282 нм. Найти работу выхода электронов из меди (ответ выразить в эВ (электрон-вольтах)).

Повышенный уровень

7. При освещении поверхности изделия излучением с длиной волны 3,6∙10^-7 м задерживающее напряжение равно 1,47 В. Рассчитайте красную границу для данного материала.

8. Какое задерживающее напряжение нужно приложить между катодом и анодом, чтобы полностью затормозить фотоэлектроны, вылетающие из катода при освещении его светом с длиной волны 200 нм. Работа выхода электронов 4 эВ.

9. Какова максимальная скорость электронов, выбиваемых из металлической пластины светом с длиной волны λ=3∙10^-7 м, если красная граница фотоэффекта λ_max=5,4∙10^-7 м.

10. Фотокатод облучают светом с длиной волны 300 нм. Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода 450 нм. Какое задерживающее напряжение надо приложить между анодом и катодом, чтобы фототок прекратился?

11. Для определения постоянной Планка был проведён эксперимент. Потенциометром можно было регулировать задерживающее напряжение. При освещении фотоэлемента красным светом с частотой =390 ТГц задерживающее напряжение U_1з=0,5 В, а при освещении фиолетовым светом с частотой =750 ТГц задерживающее напряжение U_2з= 2 В. Какое значение постоянной Планка было получено?