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

1.2. Задачі на фотоефект та рівняння Ейнштейна для фотоефекту (див. п. 2.2.1, 2.2.2, с. 182,183)

1.2.1.* Мінімальна частота хвилі, при якій ще спостерігається фотоефект для деякого металу, що є катодом фотоелемента, дорівнює vmin. Під час опромінення катода світлом електрони, які вилітають із катода, повністю затримуються напругою U3. Укажіть вираз для визначення довжини хвилі світла, що падає на катод, якщо с — швидкість поширення світла у вакуумі, h — стала Планка, е — заряд електрона.

А

Б

В

Г

Розв'язання

Запишемо рівняння Ейнштейна для фотоефекту: Е = Авих + Ек.maх.

Треба знайти довжину світлової хвилі, що падає, тому для визначення енергії фотона скористаємося формулою

Е = .

В умові надано мінімальну частоту світлової хвилі, при якій електрони ще вилітають із катода, отже, для визначення роботи виходу скористаємося формулою Авих = hvmin.

Максимальну кінетичну енергію фотоелектронів знайдемо за формулою затримуючої напруги: Ек.maх = |e| ∙ U3.

Підставимо отримані дані у рівняння Ейнштейна для фотоефекту: = hvmin +|e| ∙ U3.

Звідси = .

Відповідь: В.

Під час розв'язування подібних задач слід користуватися таким алгоритмом.

1. Записати рівняння Ейнштейна для фотоефекту:

Е = Авих + Ек.maх.

2. Записати залежно від умови задачі, якщо це необхідно, формули для визначення:

• енергії фотона світла, що падає на поверхню металу:

E = hv або Е = ;

• роботи виходу:

Авих = hvmin, абo Авих = ,

де черв — червона межа фотоефекту;

• максимальної кінетичної енергії фотоелектрона:

Ек. max = або Ек.max = |е| ∙ U3,

де е — заряд електрона, U3 — затримуюча напруга.

3. Підставити вибрані формули в рівняння Ейнштейна та розв'язати отримане рівняння відносно невідомої величини.

Задачі для самостійного розв'язання

1.2.2.* Монохроматичне світло падає на поверхні двох різних металів. Для першого з них робота виходу електронів дорівнює 1,31 еВ, а для другого — 1,76 еВ. Визначте максимальну швидкість фотоелектронів, які вилітають із першого металу, якщо для другого металу ця швидкість дорівнює 300 км/с. Вважайте, що маса електрона дорівнює 9 ∙ 10-31 кг, 1еВ = 1,6 ∙ 10-19 Дж. Відповідь подайте у кілометрах на секунду.

Рекомендації до розв'язання.

Запишіть рівняння Ейнштейна для фотоефекту двічі.

1.2.3. Якщо катод фотоелемента опромінювати світлом з енергією квантів 9 еВ, то запірна напруга дорівнюватиме U3 . Якщо енергію квантів зменшити у 3 рази, то запірна напруга зменшиться в 4 рази. Визначте (у електрон- вольтах) роботу виходу електрона для матеріалу фотокатода.

Рекомендації до розв'язання. Пам'ятайте: робота виходу — це характеристика металу, тобто вона не змінюється.









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.