Матеріали для Нової української школи 1 клас - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

ЗОВНІШНЄ НЕЗАЛЕЖНЕ ОЦІНЮВАННЯ 2018 - ФІЗИКА КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ

Частина ІІ ПРИЙОМИ РОЗВЯЗУВАННЯ ТИПОВИХ ЗАДАЧ

КВАНТОВА ФІЗИКА. ЕЛЕМЕНТИ ТЕОРІЇ ВІДНОСНОСТІ

1. СВІТЛОВІ КВАНТИ. ФОТОЕФЕКТ

1.1. Задачі на світлові кванти (див. п. 2.1, с. 181, 182)

1.1.1.* Лазер, потужність випромінювання якого становить 9 мВт, випромінює фотони імпульсом 1,5 ∙ 10-28 кг ∙ м/с. Скільки фотонів щосекунди випромінює лазер? Швидкість поширення світла у вакуумі 3 ∙ 108 м/с.

А

Б

В

Г

0,5 ∙ 1017

1 ∙ 1017

2 ∙ 1017

2,5 ∙ 1017

Розв'язання

За визначенням потужності:

P = .

Тут W = N ∙ E, де E = hv — енергія одного фотона.

Імпульс фотона:

Отже, маємо:

Перевіримо одиниці:

Відповідь: В.

Зазвичай подібні задачі вважають досить складними, але це не так.

Уявіть собі випромінювання як потік частинок (фотонів).

• Кожний фотон має енергію, яка визначається за формулою Планка:

E = hv.

• Якщо маємо N фотонів, то їх загальна енергія становить

W = N ∙ Е.

• Потужність випромінювання — енергія, яку випромінює джерело за одну секунду:

P = .

Фотон є також і хвилею, тому для нього справедлива формула хвилі:

v = v;

• Швидкість фотона завжди дорівнює швидкості поширення світла у вакуумі v = с, тому для фотона формула хвилі має вигляд с = v.

Як частинка фотон має імпульс:

p = = .

Задачі для самостійного розв'язання

1.1.2.* У якому з наведених діапазонів електромагнітних випромінювань енергія фотонів має найбільше значення?

A

Рентгенівське випромінювання

Б

Ультрафіолетове випромінювання

Б

Видиме світло

Г

Інфрачервоне випромінювання

1.1.3. Знайдіть відношення імпульсів фотонів , що їх випускають два джерела світла: перше — з довжиною хвилі 750 нм, друге — з довжиною хвилі 600 нм.

А

Б

В

Г

0,45

0,8

1,2

2,4

1.1.4. Визначте енергію фотона, імпульс якого дорівнює 2 ∙ 10-27 кг ∙ м/с.

А

Б

В

Г

2 ∙ 10-19Дж

3 ∙ 10-19Дж

6 ∙ 10-19 Дж

12 ∙ 10-19 Дж

1.1.5. Монохроматичне джерело світла потужністю 18 Вт випромінює щосекунди 5 ∙ 1019 фотонів. Визначте (у нанометрах) довжину хвилі випромінювання. Швидкість поширення світла у вакуумі дорівнює 3 ∙ 108 м/с. Вважайте, що стала Планка дорівнює 6,6 ∙ 10-34 Дж с.

1.1.6. Лампа працює під напругою 220 В, споживаючи струм 1,5 А. Яку кількість фотонів із середньою довжиною хвилі 600 нм випромінює волосок розжарювання лампи щосекунди, якщо ККД її випромінювання становить 4 %? Швидкість поширення світла у вакуумі дорівнює 3 ∙ 108 м/с. Вважайте, що стала Планка дорівнює 6,6 ∙ 10-34 Дж с.

А

Б

В

Г

4 ∙ 1019

8 ∙ 1019

2,5 ∙ 1020

1,25 ∙ 1021

Рекомендації до розв'язання. Якщо у задачі надано (або треба знайти) ККД, розв'язання починайте з формули для визначення ККД.









загрузка...

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами. Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посилання на сайт, будьте вдячними ми затратили багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2008-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.