1. Какова максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих с
поверхности цезия под действием света с частотой 6· 10 14 Гц, если красная
граница фотоэффекта для цезия соответствует 620 нм? Масса электрона
равна 9,1·10 -31 кг.
2. Какова масса фотона с длиной волны в 450 нм?
3. Найти длину волны света, которым освещается поверхность металла, если
фотоэлектроны имеют кинетическую энергию 4,5·10 -20 Дж, а работа выхода
электронов из металла равна 0, 75·10 -20 Дж.
4. Поток фотонов с энергией 12 эВ выбивает из металла фотоэлектроны,
максимальная кинетическая энергия которых в 2 раза меньше работы
выхода. Определите работу выхода для данного металла.
5. Во сколько раз энергия фотона с частотой 9·10 21 Гц больше энергии
фотона с длиной волны излучения 4· 10 -10 м?
6. Определить красную границу (λ кр ) фотоэффекта для металла, если при
облучении его светом с длиной волны 450 нм максимальная кинетическая
энергия электронов равна 3,5·10 -19 Дж.
7. Красная граница фотоэффекта для цезия равна 660нм. Найти скорость
фотоэлектронов, выбитых при облучении цезия светом с длиной волны
400нм. Масса электрона равна 9,1·10 -31 кг.
8. Какой энергией обладает свет с частотой 5,1· 10 14 Гц?
N ≈ 1.57·10²³
Объяснение:
T = 315 K
<v> = 320 м/c
m = 20 г = 0,02 кг
Na = 6.022·10²³ 1/моль - постоянная Авогадро
R = 8.31 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная
N - ?
По закону Клапейрона-Менделеева
pV = νRT
(р - давление, V - объём, ν - количество вещества)
ν = N/Na
pV = NRT/Na (1)
Будем считать газ идеальным и одноатомным, тогда давление газа р можно вычислить как
р = nm₀<v>²/3 (n - концентрация, m₀ - масса молекулы)
n = N/V; m₀ = m/N
Тогда
nm₀ = m/V
р = m<v>²/3V
и
pV = m<v>²/3 (2)
Приравняем правые части уравнений (1) и (2)
NRT/Na = m<v>²/3
и выразим отсюда N
N = m<v>²Na/3RT
N = 0.02 · 320² · 6.022·10²³ : (3 · 8.31 · 315)
N ≈ 1.57·10²³
Это графики изменения координаты тела со временем.
Возьмем 1 тело. Координата уменьшается, тело движется против оси координат. Чтобы найти скорость движения, надо взять промежуток времени и посмотреть пройденный за это время путь.
Если взять первые 10 с, то координата была 300 м, а стала 250 м.
V1=(250 - 300)/10=-50/10=-5 м/с
Возьмем 20 с. V1=(200 - 300)/20= - 5 м/с. Движение равномерное с постоянной скоростью (-5) м/с. Минус показывает, что тело движется против оси координат из точки 300 м к началу отсчета.
Второй график. Координата увеличивается, тело движется вдоль оси координат. Найдем скорость. Возьмем 20 с. За это время тело из точки 150 м перешло в точку 200 м.
V2=(200 - 150)/20=2,5 м/с.
Тело из точки 150 м движется вдоль оси координат со скоростью
2,5 м/с.
Точка пересечения показывает, что оба тела через 20 с после начала наблюдения за телами находились в точке 200 м от начала отсчета. Если у них была одинаковая координата, значит они встретились. После встречи стали удаляться друг от друга.