Меню

Чему равно задерживающее напряжение при облучении

Чему равно задерживающее напряжение при облучении

Фотоэффектом называют вырывание электронов из вещества под действием света. Фотоэффект был открыт Г. Герцем (1887 г.). Теория фотоэффекта была развита А. Эйнштейном (1905 г.) на основе квантовых представлений. Классическая волновая теория света оказалась неспособной объяснить закономерности этого явления.

Согласно квантовым представлениям свет излучается и поглощается отдельными порциями ( квантами ), энергия которых пропорциональна частоте

Чтобы вырвать электрон из вещества, нужно сообщить ему энергию, превышающую работу выхода . Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона определяется согласно Эйнштейну уравнением

Это уравнение объясняет основные закономерности фотоэффекта:

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от падающего светового потока.

Если между фотокатодом и анодом вакуумного фотоэлемента создать электрическое поле, тормозящее движение электронов к аноду, то при некотором значении задерживающего напряжения анодный ток прекращается. Величина определяется соотношением

Количество электронов, вырываемых с поверхности металла в секунду, прямо пропорционально мощности светового потока .

Если частота света меньше некоторой определенной для данного вещества минимальной частоты , то фотоэффект не происходит (« красная граница фотоэффекта »)

У щелочных металлов красная граница лежит в диапазоне видимого света.

Модель является компьютерным экспериментом по исследованию закономерностей внешнего фотоэффекта. Можно изменять значение напряжения между анодом и катодом фотоэлемента и его знак, длину волны в диапазоне видимого света и мощность светового потока .

В эксперименте можно определить красную границу фотоэффекта и найти работу выхода материала фотокатода. Можно измерить запирающий потенциал для различных длин волн и определить постоянную Планка .

При каком условии возможен фотоэффект?

Как изменится работа выхода электрона из вещества при уменьшении частоты облучения в 3 раза?

Чему равна максимальная кинетическая энергия электронов, вырываемых из платины под действием фотонов с энергией , если работа выхода составляет ?

Скорость фотоэлектронов, выбиваемых светом с поверхности металла, при увеличении частоты света увеличилась в 2 раза. Как изменился задерживающий потенциал?

Длина волны падающего света, вызывающего фотоэффект, уменьшилась в 4 раза. Как изменилась величина задерживающего напряжения (в пренебрежении работой выхода электронов из материала катода)?

Как изменится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, если увеличить частоту облучающего света, не изменяя при этом мощность световой волны?

При освещении катода светом с частотой фототок с поверхности катода прекращается при задерживающем напряжении между катодом и анодом . Чему равна работа выхода электрона из металла катода?

Фотоэффект не происходит при длине волны . Мощность световой волны . Чему равен фототок, если мощность световой волны увеличить в 2 раза?
Провести компьютерный эксперимент и проверить ваш ответ.

Красная граница фотоэффекта . Задерживающее напряжение . Чему равен фототок, если металл осветить светом с длиной волны , а задерживающее напряжение уменьшить до 0,2 В?
Провести компьютерный эксперимент и проверить ваш ответ.

Читайте также:  Что будет если повысить напряжение процессора

Задерживающее напряжение , металл освещается светом с длиной волны , при этом фототок . При какой длине волны задерживающее напряжение ?
Провести компьютерный эксперимент и проверить ваш ответ.

На сколько изменится задерживающее напряжение при увеличении мощности световой волны в 2 раза, если металл освещается светом с длиной волны , а первоначальная мощность световой волны ?
Провести компьютерный эксперимент и проверить ваш ответ.

Максимальное значение силы тока достигается в установке по наблюдению фотоэффекта при напряжении , металл освещается светом с длиной волны , а первоначальная мощность световой волны . Найти максимальное значение силы тока насыщения , если мощность световой волны уменьшилась в 2 раза.
Провести компьютерный эксперимент и проверить ваш ответ.

Количество электронов, вырываемых светом с поверхности металла за , прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны. Во сколько раз уменьшится сила фототока, если мощность световой волны уменьшится в 2 раза?
Провести компьютерный эксперимент и проверить ваш ответ.

Источник



Квантовая физика

Решебник к сборнику задач по физике Н. А. Парфентьева

803. Красная граница фотоэффекта для бария А,тах = = 5,5 — 10“7 м. Определите задерживающее напряжение при облучении бариевого катода светом длиной волны 4,4 • 10

7 м. Постоянная Планка h = 6,63 х х Ю»34 Дж • с.

Квантовая физика

808. Металлический шарик облучают светом длиной волны 2000 А (1 ангстрем = 10 10 м). Шарик заряжается до максимального потенциала 3 В. Определите работу выхода электрона из металла.

Квантовая физика

811.При падении света длиной волны 200 нм на металл задерживающее напряжение равно 1,64 В. Что это за металл?

Квантовая физика

816. Используя связь массы и энергии, определите отношение масс фотонов, соответствующих излучениям длинами волн 800 нм (инфракрасное излучение) и 200 нм (ультрафиолетовое излучение).

Квантовая физика

818. Интенсивность солнечного света, достигающего Земли, равна 1300 Вт/м2. Сколько фотонов падает на 1 см2 за 1 с? Средняя длина волны считается равной 550 нм.

Квантовая физика

819. Кристалл рубина облучается вспышкой света длительностью 10_3 с и мощностью 200 кВт. Длина световой волны 0,7 мкм. Кристалл поглощает 10% энергии излучения. Определите число квантов света, поглощенных кристаллом.

Квантовая физика

821. Металл освещается светом длиной волны 0,25 мкм. Определите максимальный импульс, передаваемый металлу при вылете каждого электрона. Красная граница фотоэффекта 0,28 мкм. Импульсом фотона можно пренебречь.

Квантовая физика

823. Сравните длину волны де Бройля для частицы с импульсом 10“23 кг * м/с с минимальной длиной волны в спектре видимого света.

Квантовая физика

826. Определите скорость движения электрона в атоме водорода, находящегося на второй орбите, радиус которой равен 2,11 ■ Ю»10 м.

Квантовая физика

831. Чему должна быть равна минимальная частота фотона, при которой возможна ионизация атома водорода, находящегося в основном состоянии?

Квантовая физика
832. Оцените размер атома водорода, если скорость электрона на первой боровской орбите равна 2,19 • 106 м/с.
Квантовая физика
834. Какую минимальную ускоряющую разность потенциалов должен пройти один электрон, чтобы перевести электрон в атоме водорода со второй стационар­ной орбиты на третью?

Читайте также:  Реле напряжения для автомобиля уаз

Квантовая физика

835. Стержень рубинового ла­зера имеет длину 30 см. Сколько раз отразится волна от торцов лазера за «время жизни» атома в возбужденном состоянии 2 (рис. 174)?

Квантовая физика

839. Какой химический элемент образуется после четырех а-распадов и двух p-распадов элемента тория 2g2Th?

Квантовая физика

843. Период распада изотопа радия 2ggRa равен 1600 лет. Сколько ядер изотопа испытает распад за 3200 лет? Начальное число радиоактивных ядер равно 109.

Квантовая физика

844. Процентное содержание калия в организме человека около 0,19% от его массы. При этом радиоактивные ядра калия составляют 0,012%, период полураспада изотопа igK 1,24 млрд лет. Сколько ядер изотопа распадается в тканях организма человека за 1 с (масса 50 кг)?

Квантовая физика

848. Сравните энергию связи электрона с ядром в атоме водорода с удельной энергией связи ядра водорода 2Н. Масса ядра водорода 2,014102 а. е. м. Энергия связи электрона с ядром рассчитывается по формуле
Есвэл = к —, где гг — радиус первой боровской орбиты.

Квантовая физика

850. Определите энергию, которая может выделиться при образовании из протонов и нейтронов гелия массой 8 г.

Квантовая физика

854. Какая энергия выделяется при реакции gLi + >Н —> *Не + дНе?

Квантовая физика
855. Определите энергетический выход реакций синтеза ?Н + *Н —> *Не + оП, \П + ?Н —> gHe + \п.
Квантовая физика
857. Может ли произойти реакция Х63С -1- >Н —» 13N + \п при бомбардировке ядра углерода протонами с энергией 2 МэВ?
Квантовая физика
859. Средняя поглощенная доза излучения сотрудником, работающим с рентгеновской установкой, равна 7 мкГр в час. Опасна ли эта работа? Допустимая доза облучения за год 0,05 Гр. Человек работает 200 дней в году по 6 ч в сутки.

Источник

Квантовая физика

Решебник к сборнику задач по физике Н. А. Парфентьева

803. Красная граница фотоэффекта для бария А,тах = = 5,5 — 10“7 м. Определите задерживающее напряжение при облучении бариевого катода светом длиной волны 4,4 • 10

7 м. Постоянная Планка h = 6,63 х х Ю»34 Дж • с.

Квантовая физика

808. Металлический шарик облучают светом длиной волны 2000 А (1 ангстрем = 10 10 м). Шарик заряжается до максимального потенциала 3 В. Определите работу выхода электрона из металла.

Квантовая физика

811.При падении света длиной волны 200 нм на металл задерживающее напряжение равно 1,64 В. Что это за металл?

Квантовая физика

816. Используя связь массы и энергии, определите отношение масс фотонов, соответствующих излучениям длинами волн 800 нм (инфракрасное излучение) и 200 нм (ультрафиолетовое излучение).

Квантовая физика

818. Интенсивность солнечного света, достигающего Земли, равна 1300 Вт/м2. Сколько фотонов падает на 1 см2 за 1 с? Средняя длина волны считается равной 550 нм.

Читайте также:  Чем комплектуют закрытые распределительные устройства напряжением 6 10 кв

Квантовая физика

819. Кристалл рубина облучается вспышкой света длительностью 10_3 с и мощностью 200 кВт. Длина световой волны 0,7 мкм. Кристалл поглощает 10% энергии излучения. Определите число квантов света, поглощенных кристаллом.

Квантовая физика

821. Металл освещается светом длиной волны 0,25 мкм. Определите максимальный импульс, передаваемый металлу при вылете каждого электрона. Красная граница фотоэффекта 0,28 мкм. Импульсом фотона можно пренебречь.

Квантовая физика

823. Сравните длину волны де Бройля для частицы с импульсом 10“23 кг * м/с с минимальной длиной волны в спектре видимого света.

Квантовая физика

826. Определите скорость движения электрона в атоме водорода, находящегося на второй орбите, радиус которой равен 2,11 ■ Ю»10 м.

Квантовая физика

831. Чему должна быть равна минимальная частота фотона, при которой возможна ионизация атома водорода, находящегося в основном состоянии?

Квантовая физика
832. Оцените размер атома водорода, если скорость электрона на первой боровской орбите равна 2,19 • 106 м/с.
Квантовая физика
834. Какую минимальную ускоряющую разность потенциалов должен пройти один электрон, чтобы перевести электрон в атоме водорода со второй стационар­ной орбиты на третью?

Квантовая физика

835. Стержень рубинового ла­зера имеет длину 30 см. Сколько раз отразится волна от торцов лазера за «время жизни» атома в возбужденном состоянии 2 (рис. 174)?

Квантовая физика

839. Какой химический элемент образуется после четырех а-распадов и двух p-распадов элемента тория 2g2Th?

Квантовая физика

843. Период распада изотопа радия 2ggRa равен 1600 лет. Сколько ядер изотопа испытает распад за 3200 лет? Начальное число радиоактивных ядер равно 109.

Квантовая физика

844. Процентное содержание калия в организме человека около 0,19% от его массы. При этом радиоактивные ядра калия составляют 0,012%, период полураспада изотопа igK 1,24 млрд лет. Сколько ядер изотопа распадается в тканях организма человека за 1 с (масса 50 кг)?

Квантовая физика

848. Сравните энергию связи электрона с ядром в атоме водорода с удельной энергией связи ядра водорода 2Н. Масса ядра водорода 2,014102 а. е. м. Энергия связи электрона с ядром рассчитывается по формуле
Есвэл = к —, где гг — радиус первой боровской орбиты.

Квантовая физика

850. Определите энергию, которая может выделиться при образовании из протонов и нейтронов гелия массой 8 г.

Квантовая физика

854. Какая энергия выделяется при реакции gLi + >Н —> *Не + дНе?

Квантовая физика
855. Определите энергетический выход реакций синтеза ?Н + *Н —> *Не + оП, \П + ?Н —> gHe + \п.
Квантовая физика
857. Может ли произойти реакция Х63С -1- >Н —» 13N + \п при бомбардировке ядра углерода протонами с энергией 2 МэВ?
Квантовая физика
859. Средняя поглощенная доза излучения сотрудником, работающим с рентгеновской установкой, равна 7 мкГр в час. Опасна ли эта работа? Допустимая доза облучения за год 0,05 Гр. Человек работает 200 дней в году по 6 ч в сутки.

Источник

Adblock
detector