Сборник задач абитуриенту. КВАНТОВАЯ ФИЗИКА. Явление фотоэффекта. Тема 28-4

          

КВАНТОВАЯ ФИЗИКА. Явление фотоэффекта. Тема 28-4

28.34. Найти порог фотоэффекта λ для вольфрама, если для выхода из него электронов требуется работа A = 4,5 эВ. [0,28 эВ] 28.35. Определить красную границу фотоэффекта для калия и платины.

28.36. Произойдет ли фотоэффект, если медь облучать светом с длинно волны 400 нм? 

28.37. Найти работу выхода электронов из калия, если фотоэффект для него начинается при длине волны 0,62 мкм. Постоянную Планка h и скорость света в вакууме считать известными.

28.38. С какой максимальной скоростью вылетают электроны из цинка, если его облучать ультрафиолетовым светом с длиной волны 320 нм?

28.39. Какой частоты свет следует направить на поверхность лития, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была равна 2500 км/с?

28.40. Каким светом облучали цезий, если для прекращения эмиссии электронов потребовалось приложить задерживающую разность потенциалов 1,75 B?

28.41. Какую задерживающую разность потенциалов следует приложить к фотоэлементу, чтобы «остановить» электроны, испускаемые вольфрамом под действием ультрафиолетовых лучей длиной волны 130 нм?

28.42. На платиновую пластинку падает свет. Для прекращения фотоэффекта необходимо приложить задерживающее напряжение 3,7 B. Если платиновую пластинку заменить пластинкой из другого металла, то задерживающее напряжение надо увеличить на 2,3 B. Определить работу выхода электрона из этого металла.

28.43. Кванты света с энергией 4,9 эВ вырывают электроны из металла с работой выхода 4,5 эВ. Найти максимальный импульс, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона.

28.44. Уединенный шарик радиуса 0,5 см осветили светом с длиной волны 250 нм. Сколько электронов покинет шарик, если его дополнительно осветили светом с длиной волны 200 нм?

28.45. Рентгеновская трубка, работающая под напряжением 50 кВ и потребляющая ток 2 мА, излучает 5 × 1013 фотонов с длиной волны 0,1 нм. Найти КПД трубки.

28.46. При увеличении частоты падающего на металл света в два раза задерживающее напряжение для фотоэлектронов увеличивается в три раза. Частота первоначально падающего света 1,2 × 1015 Гц. Определите длину волны (в нм) света, соответствующей красной границе для этого металла.

28.47. Свет с энергией кванта 3,5 эВ вырывает из металлической пластинки электроны, имеющие максимальную кинетическую энергию 1,5 эВ. Найдите работу выхода (в эВ) электрона из этого металла.

28.48. Какой максимальной кинетической энергией (в эВ) обладают электроны, вырванные из металла при действии на него ультрафиолетового излучения с длиной волны 0,33 мкм, если работа выхода электрона 2,8 × 10−19 Дж?

28.49. Чему равно задерживающее напряжение для фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла светом с энергией фотонов 7,8 × 10−19 Дж, если работа выхода из этого металла 3 × 10−19 Дж?

28.50. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла соответствует длине волны 6,6 × 10−7 м. Чему равно напряжение, полностью задерживающее фотоэлектроны, вырываемые из этого металла излучением с длиной волны 1,8 × 10−5 см?

28.51. Определите длину волны (в нм) света, которым освещается поверхность металла, если фотоэлектроны имеют максимальную кинетическую энергию 6 × 10−20 Дж, а работа выхода электронов из этого металла 6 × 10−19 Дж.

28.52. Работа выхода электронов из некоторого металла 3,375 эВ. Найдите скорость электронов (в км/с), вылетающих с поверхности металла при освещении его светом с длиной волны 2 × 10−7 м.

28.53. Работа выхода электронов из некоторого металла 5,2 × 10−19 Дж. На металл падают фотоны с импульсом 2,4 × 10−27 кг·м/с. Во сколько раз максимальный импульс электронов, вылетающих с поверхности металла при фотоэффекте, больше импульса падающих фотонов?

28.54. При увеличении частоты падающего на металл света в 2 раза задерживающее напряжение для фотоэлектронов увеличивается в 5 раз. Частота первоначально падающего света 5 × 1013 Гц. Определить длину волны света, соответствующей красной границе для этого металла.

28.55. Отношение скоростей вылетающих электронов при освещении поверхности металла светом с длинами волн $\lambda_1$ и $\lambda_2$ равно 0,5. Определить $\lambda_2$, если $\lambda_1$ = 400 нм и красная граница фотоэффекта для этого металла 600 нм.

28.56. Фотоны с энергией 5 эВ вырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода 4,7 эВ. Определите максимальный импульс, передаваемый поверхности этого металла при вылете электрона.

28.57. Красная граница фотоэффекта для металла 6,2 × 10−5 см. Найти величину запирающего напряжения для фотоэлектронов при освещении металла светом с длиной волны 3,3 × 10−5 см.

28.58. Найти скорость электронов, вырываемых с поверхности серебра при освещении его светом с длиной волны λ = 1500 ангстрем, если фотоэффект начинается при длине волны λ = 2600 ангстрем. Постоянную Планка h и скорость света c в вакууме считать известными.

28.59. Фотоэлектроны, получаемые под действием излучений с частотами 2,2 × 1015 и 4,6 × 1015 Гц, начинают полностью задерживаться потенциалами соответственно 6,6 B и 16,5 B. Найти постоянную Планка.

28.60. Оцените постоянную Планка, если фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла светом с частотой ν1 = 1,2 × 1015 Гц, задерживаются напряжением U1 =3,1 B, а вырываемые светом с длиной волны λ2 = 125 нм – напряжением U2 = 8,1 В. Скорость света в вакууме с = 3 × 108 м/с, элементарный заряд е = 1,6 × 10−19 Кл.

28.61. При некотором максимальном значении задерживающей разности потенциалов на вакуумном фотоэлементе фототок с поверхности катода, освещаемого светом с длиной волны λo прекращается. Если изменить длину волны света в $\alpha$ = 2 раза, то для прекращения фототока необходимо увеличить задерживающую разность потенциалов в β = 3 раза. Определите длину волны λo, если известно, что работа выхода материала катода A = 1,89 эВ, постоянная Планка h = 6,6 × 10−34 Дж·с, скорость света в вакууме с = 3 × 108 м/с.