Фотоэффект

I. Вопросы к зачёту «ФОТОЭФФЕКТ»:
1. В чём заключалась квантовая гипотеза Планка? Запишите формулу Планка, выражающую энергию кванта.
2. Эксперимент Столетова: если не облучать цинковую пластину световым потоком, то тока в цепи нет. Почему?
3. Почему в цепи возникает ток, если один электрод облучать световым потоком. Каково направление тока в цепи?
Напряжение равно нулю.
4. Что называют «красной» границей фотоэффекта? При каком условии возникает фотоэффект?
5. Что надо знать, чтобы вычислить скорость фотоэлектронов?
6. Сформулируйте законы фотоэффекта.
7. Что называют током насыщения?
8. Какое напряжение называют запирающим?
9. В каком случае, падающий поток света не вызывает фотоэффект?
II. Задачи ЕГЭ часть С.
1. Какова длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта, если при облучении металлической
пластины светом с длиной волны 300нм максимальная скорость выбитых электронов составляет 800 км/с?
2. При облучении катода светом с длиной волны 300нм фототок прекращается при напряжении между анодом и
катодом 1,4В. Определите красную границу фотоэффекта (в метрах) для вещества фотокатода.
3. Алюминиевый шарик с радиусом 3мм освещают ультрафиолетовым излучением с длиной волны 236 нм. Работа
выхода электронов из алюминия равна 4,25 эВ. Каково максимальное число N фотоэлектронов, которые сможет
испустить этот шарик?
4. Металлическую пластину освещают монохроматическим светом с длиной волны 531 нм. Каков максимальный
импульс фотоэлектронов, если работа выхода электронов из данного металла составляет 1,73*10 -19Дж?
5. Длина эл-магн-ой волны, падающей на медную пластинку, в 2 раза меньше красной границы фотоэффекта для
меди. Во сколько раз кинетическая энергия фотоэлектронов больше (или меньше) энергии фотонов падающего
света?
6. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов в 2раза больше работы выхода электронов из меди. Во
сколько раз длина волны падающего на медную пластинку света больше (или меньше) красной границы
фотоэффекта для меди?
III. ИМПУЛЬС ФОТОНА. Часть С.
1. Для разгона космических аппаратов и коррекции их орбит предложено использовать солнечный парус –
скреплённый с аппаратом легкий экран большой площади из тонкой плёнки, которая зеркально отражает
солнечный свет. Найдите ускорение, сообщаемое аппарату массой 500 кг (включая массу паруса), если парус имеет
форму квадрата 100м*100м. Мощность W солнечного излучения, падающего на 1м2 поверхности,
перпендикулярной солнечному свету, составляет 1370 Вт/м 2.
2. На рисунке представлены несколько энергетических уровней электронной
оболочки атома и указаны частоты фотонов, излучаемых и поглощаемых при
переходах между этими уровнями. Какова минимальная длина волны фотонов,
излучаемых атомом при любых возможных переходах между уровнями Е 1 , Е2,
Е3 и Е4, если ν13 = 7*1014 Гц, ν24 = 5*1014 Гц, ν32 = 3*1014 Гц ?
3. Для разгона космических аппаратов и коррекции их орбит предложено
использовать солнечный парус – скреплённый с аппаратом легкий экран большой площади из тонкой плёнки,
которая зеркально отражает солнечный свет. Какой должна быть площадь паруса S , чтобы аппарат массой 500 кг
(включая массу паруса), имел ускорение 10-4*g? Мощность W солнечного излучения, падающего на 1м2
поверхности, перпендикулярной солнечному свету, составляет 1370 Вт/м 2.
4. часть А. Два источника света излучают волны: λ1 = 3,75*10-7м, λ2 = 7,5*10-7м. Чему равно отношение импульсов
р1/р2, излучаемых первым и вторым источниками?
5. часть А. Длина волны де Бройля для электрона больше, чем для альфа-частицы. Импульс какой частицы больше?
IV. Фотоэффект и магнитное поле.
1. Фотокатод, покрытый кальцием, освещается светом, длина волны которого равна 300 нм. Вылетевшие из катода
электроны попадают в однородное магнитное поле индукцией В=8,3*10 -4 Тл перпендикулярно линиям индукции
этого поля и движутся в нём по окружностям. Чему равен максимальный радиус этих окружностей, если работа
выхода электронов из кальция равна 4,42*10-19 Дж?
2. Фотокатод, покрытый кальцием, освещается светом, длина волны которого равна 225 нм. Вылетевшие из катода
электроны попадают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции этого поля и движутся в
нём по окружностям, максимальный радиус этих окружностей равен 5 мм. Чему равен модуль вектора индукции
магнитного поля, если работа выхода электронов из кальция равна 4,42*10 -19 Дж?