Строение атома и ядра

Часть А

Определите задерживающее напряжение, необходимое для прекращения эмиссии электронов с фотокатода, если на его поверхность падает излучение с длиной волны 0,4 мкм, а красная граница фотоэффекта 0,67 мкм. Постоянная Планка 6,63×10-34 Дж×с, скорость света в вакууме 3×108 м/с. Ответ представьте в единицах СИ и округлите до сотых.

Дано:

l = 0,4 мкм = 4×10–7м

lкр = 0,67 мкм = 6,7×10–7м

h = 6,63×10-34 Дж×с

с = 3×108 м/с

Решение:

Формула Эйнштейна для фотоэффекта: или . Для красной границы фотоэффекта

Uз – ?

, тогда 

Ответ: Uз = 1,25 В

Чему равна масса фотона рентгеновского излучения с длиной волны 2,5×10–10 м?

1) 0 кг 2) 3,8×10-33 кг  3) 6,6×10-32 кг 4) 8,8×10-31 кг 5) 1,6×10-19 кг

Дано:

l = 2,5×10-10 м

Решение:

Энергия фотона: ; энергия и масса связаны соотношением:

m – ?

ε = mc2. Тогда ; отсюда  (кг).

Ответ: [4]

Пучок ультрафиолетовых лучей с длиной волны 1×10-7 м сообщает металлической поверхности за 1 секунду энергию 10-6 Дж. Определить силу возникшего фототока, если фотоэффект вызывают 1% падающих фотонов.

1) 5×10-10 А 2) 6×10-14 А 3) 7×10-10 А 4) 8×10-10 А 5) 5×10-9 А

Дано:

l = 10-7 м

Dt = 1 с

W = 10-6 Дж

N2 = 0,01N1

Решение:

W = εN1, , где W – энергия всех фотонов в пучке, N1 – число фотонов в пучке,  – энергия одного фотона;

; N2 = 0,01N1;  (А).

J – ?

Ответ: [4]

Тело брошено вертикально вверх со скоростью 30 м/с. За какое время тело пройдет путь, равный 50 м?

Дано:

υ0 = 30 м/c

υ = 0 м/с

l = 50 м

Решение:

Максимальная высота, на которую, поднимется тело  Т.к. υ = 0, то   (м).

t – ?

l = hmax + h, где h – расстояние, которое проходит тело при падении вниз. отсюда  h = l – hmax = 5 (м). Т.к.  (t2 – время падения). тогда (с). Время подъема (с). Следовательно, полное время t = t1 + t2 = 3 +1 = 4 (c).

Ответ: t = 4 c.


Электромагнетизм