Фізика і астрономія. Рівень стандарту. 11 клас. Сиротюк

Задачі та вправи

Рівень А

3.25. Як і чому частота випромінювання впливає на фотоефект?

3.26. Як і чому освітленість поверхні металу впливає на фотоефект?

3.27. Довжина хвилі випромінювання, яка відповідає червоній межі фотоефекту для натрію, дорівнює 530 нм. Яка робота виходу електронів з натрію (результати подати в Дж і еВ)?

3.28. Робота виходу електронів з вольфраму дорівнює 4,5 еВ. Яка мінімальна частота електромагнітного випромінювання, що здатне зумовити фотоефект під час опромінення ним поверхні вольфраму?

3.29. Яка максимальна довжина хвилі електромагнітного випромінювання, що здатне зумовити фотоефект під час опромінення ним цинкової пластини? Робота виходу із цинку становить 4,2 еВ.

3.30. Визначте енергію фотонів, які відповідають найдовшим (λ = 0,75 мкм) і найкоротшим (λ = 0,4 мкм) хвилям видимої частини спектра.

3.31. Який імпульс і яка довжина хвилі випромінювання, фотони якого мають масу 4 · 10-36 кг?

3.32. Фотони рентгенівського випромінювання мають енергію 50 кеВ. Яка довжина їхньої хвилі і яка їхня маса?

3.33. Які енергія та імпульс фотонів інфрачервоного випромінювання з частотою 30 ТГц?

Рівень Б

3.34. Поясніть, як відбувається фотосинтез і яку роль він відіграє у природі.

3.35. Визначте кінетичну енергію і швидкість фотоелектронів, що їх вириває з поверхні цинку ультрафіолетове випромінювання, яке має довжину хвилі 0,2 мкм.

3.36. Електрон вилітає із цезію, маючи кінетичну енергію 2 еВ. Яку максимальну довжину має хвиля світла, що спричиняє фотоефект, коли робота виходу дорівнює 1,8 еВ?

3.37. Срібну пластину опромінюють ультрафіолетовим випромінюванням хвилі 200 нм. З якою максимальною швидкістю електрони залишають поверхню срібла? Робота виходу електронів дорівнює 4,3 еВ.

3.38. На фотоелемент із цезієвим фотокатодом падає ультрафіолетове випромінювання з довжиною хвилі 100 нм. Яку зворотну напругу слід подати на фотоелемент, щоб електричний струм крізь нього припинився?

3.39. Максимальна швидкість електронів, які вилітають з поверхні рубідію під час її освітлення ультрафіолетовим випромінюванням з довжиною хвилі 400 нм, дорівнює 880 км/с. Яка робота виходу електронів з рубідію?

Є над чим замислитися

3.40. На залізну кульку, віддалену від інших тіл, падає ультрафіолетове випромінювання з довжиною хвилі 200 нм. До якого максимального потенціалу заряджається кулька внаслідок тривалого опромінення, якщо робота виходу електронів із заліза дорівнює 4,36 еВ?

3.41. Фотоефект припиняється, якщо до фотоелемента прикласти зворотну напругу 2,4 В. З якою максимальною швидкістю досягатимуть електроди анода фотоелемента під час його прямого ввімкнення, якщо напруга на ньому становитиме 4,8 В?

3.42. За якої температури кінетична енергія поступального руху молекули Гідрогену дорівнює енергії фотона з довжиною хвилі 0,4 мкм?

3.43. Фотони, частота яких дорівнює 500 ТГц, падають на дзеркальну поверхню. Кут падіння випромінювання становить 60°. Яка зміна імпульсу фотонів унаслідок зіткнення з поверхнею?