- Как изменится запирающее напряжение если частоту увеличить в 2 раза
- Как изменится запирающее напряжение если частоту увеличить в 2 раза
- Домашняя контрольная работа по теме «Квантовая теория электромагнитного излучения вещества»
- Список вопросов теста
- При удвоении частоты падающего на металл света задерживающее напряжение для фотоэлектронов
- Условие задачи:
- Решение задачи:
- Ответ: 0,8 мкм.
- Как изменится запирающее напряжение если частоту увеличить в 2 раза
- Домашняя контрольная работа по теме «Квантовая теория электромагнитного излучения вещества»
- Список вопросов теста
Как изменится запирающее напряжение если частоту увеличить в 2 раза
При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света фотоэлемент освещался через светофильтры. В первой серии опытов использовался красный светофильтр, а во второй — жёлтый. В каждом опыте измеряли запирающее напряжение.
Для каждой физической величины определите соответствующий характер изменения.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе
Использование светофильтра позволяет вырезать из спектра определенный участок длин волн. Смена красного светофильтра на жёлтый приводит к снижению длины световой волны (так как длина волны красного излучения больше чем жёлтого).
Запирающее напряжение — это напряжение, при котором прекращается фототок. Величина запирающего напряжения для определённого фотокатода прямо пропорциональна частоте ν падающего света. А значит, при уменьшении длины волны частота увеличивается и увеличивается запирающее напряжение.
При фотоэффекте энергия падающего излучения расходуется на работу выхода электрона (которая постоянна для вещества, из которого выбиваются электроны) и остаток переходит в кинетическую энергию электрона: Энергия падающего излучения увеличивается при уменьшении длины волны, следовательно, кинетическая энергия фотоэлектронов также увеличивается
Источник
Как изменится запирающее напряжение если частоту увеличить в 2 раза
При увеличении в 2 раза частоты света, падающего на поверхность металла, запирающее напряжение для вылетающих с этой поверхности фотоэлектронов увеличилось в 3 раза. Первоначальная длина волны падающего света была равна 250 нм. Какова частота, соответствующая «красной границе» фотоэффекта для этого металла?
1. Энергия падающих фотонов идёт на выбивание электронов из металла и сообщение им кинетической энергии. Запирающее напряжение — это напряжение, которое надо приложить, чтобы фототок прекратился. По закону фотоэффекта:
где — частота, соответствующая «красной границе» фотоэффекта, e — заряд электрона,
— запирающее напряжение.
2. Запишем уравнение фотоэффекта для двух частот:
3. Найдём частоту, соответствующая «красной границе» фотоэффекта:
Ответ:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
---|---|
Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3 |
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объёме или отсутствуют. В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.). В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/ вычислениях пропущены логически важные шаги. Отсутствует пункт V, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2 |
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи. В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. Источник Домашняя контрольная работа по теме «Квантовая теория электромагнитного излучения вещества»Список вопросов тестаВопрос 1Определите импульс фотона, длина волны которого равна 662 нм. (Ответ запишите числом, умноженным на 10 27 ) Варианты ответовВопрос 2Как изменится энергия излучения, если частоту излучения увеличить в 2 раза? Варианты ответовВопрос 3Чему равна длина волны некоторого излучения, энергия фотонов которого равна 2,07 эВ? (ответ дайте в нанометрах) Варианты ответовВопрос 4Незаряженную металлическую пластину освещают рентгеновскими или ультрафиолетовыми лучами. Каков результат опыта? Варианты ответов
Вопрос 5Какова максимальная кинетическая энергия выбитых из серебра электронов. Фотоны с энергией 4 эВ попадают на серебряную поверхность пластины. Работа выхода электронов из серебра равна 4,73 эВ. (ответ дайте в эВ) Варианты ответовВопрос 6От каких параметров зависит значение фототока насыщения?
Варианты ответовВопрос 7Как изменится запирающее напряжение фотоэлемента, если уменьшить частоту падающего на катод света? Варианты ответовВопрос 8Найти работу выхода электронов из калия. Наибольшая длина волны света, при которой наблюдается фотоэффект для калия 6,2 ·10 — 5 см . (ответ дайте в эВ) Варианты ответовВопрос 9Найдите длину волны падающего на поверхность цезия света, если скорость фотоэлектронов равна 0,6 Мм/с. Работа выхода электрона из цезия равна 3·10 -19 Дж. Варианты ответовВопрос 10Работа выхода электронов для данного металла 2 эВ. Какое запирающее напряжение надо подать, чтобы электроны, вырванные светом с длиной волны 330 нм из металлического катода, не могли создать ток в цепи? Варианты ответовВопрос 11Какое утверждение является верным? Электрическая проводимость проводника увеличивается, если полупроводник: 4. поместить в магнитное поле. Варианты ответовВопрос 12Красная граница фотоэффекта 234 нм, что в 1,3 раза больше длины волны излучения, вызывающего фотоэффект. Какова максимальная скорость фотоэлектронов? (ответ дайте в км/с, округлив до целых) Вопрос 13На катод фотоэлемента падает световой поток мощностью 20 мВт. На каждые 10 квантов света, попавших на катод, в среднем приходится один выбитый фотоэлектрон. Определить силу тока в цепи фотоэлемента. Длина волны падающего света 200 нм. (ответ дайте в мА, округлив да сотых). Решение задачи пришлите в сообщениях в электронном дневнике. (можно фото тетради) Источник При удвоении частоты падающего на металл света задерживающее напряжение для фотоэлектроновУсловие задачи:При удвоении частоты падающего на металл света задерживающее напряжение для фотоэлектронов увеличивается в 5 раз. Частота первоначально падающего света 5·10 14 Гц. Определите длину волны света, соответствующую красной границе для этого металла. Задача №11.2.24 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ» Решение задачи:Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта энергия поглощенного кванта \(h\nu\) идет на совершение работы выхода \(A_<вых>\) и на сообщение кинетической энергии вылетевшему электрону \(\frac<< В этой формуле \(h\) – это постоянная Планка, равная 6,62·10 -34 Дж·с. Если изменить полярность источника напряжения в установке для исследования фотоэффекта, то электрическое поле между катодом и анодом будет тормозить фотоэлектроны. При задерживающем напряжении \(U_з\) фототок становится равным нулю. При этом по закону сохранения энергии справедливо равенство: Здесь \(m_e\) – масса электрона, равная 9,1·10 -31 кг, \(e\) – модуль заряда электрона, равный 1,6·10 -19 Кл. Принимая во внимание равенство (2), уравнение (1) примет вид: Запишем это уравнение для двух случаев, описанных в условии задачи: Так как по условию задачи \(\nu_2=2\nu_1\) и \(U_<з2>=5U_<з1>\), имеем: Вычтем из нижнего уравнения верхнее, тогда: Полученное равенство подставим в уравнение (3), тогда: Работа выхода \(A_<вых>\) – это минимальная работа, которую надо совершить, чтобы удалить электрон из металла. Минимальная частота света \(<\nu _<\min >>\), при которой ещё возможен фотоэффект, соответствует максимальной длине волны \(\lambda_<\max>\). Эту длину волны \(\lambda_<\max>\) называют красной границей фотоэффекта. При этом верно записать: В этой формуле \(h\) – это постоянная Планка, равная 6,62·10 -34 Дж·с. Частоту колебаний можно выразить через скорость света \(c\), которая равна 3·10 8 м/с, и длину волны по следующей формуле: Подставим выражение (6) в формулу (5), тогда: Посчитаем численный ответ: Ответ: 0,8 мкм.Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий. Источник Как изменится запирающее напряжение если частоту увеличить в 2 раза256. Если при силе тока I = 3 А в рамке возникает магнитный поток Ф = 6Вб, то индуктивность проволочной рамки равна: 257. Если силу света источника увеличить в 2 раза, а расстояние от источника света до поверхности уменьшить в 4 раза, то при неизменном угле падения лучей освещенность поверхности 258. Если система состоит из N частиц, то фазовое пространство этой системы 259. Если тело движется вдоль некоторой линии, то количество степеней свободы, которыми оно обладает равно: 260. Если точечный источник света на расстоянии 5 м создает максимальную освещенность 8 лк, то сила света источника, равна: 261. Если увеличить в 2 раза напряжение на концах проводника, а его длину уменьшить в 2 раза, то сила тока, протекающего через проводник 262. Если фотоны с энергией 6 эВ падают на поверхность вольфрамовой пластины, то максимальная кинетическая энергия выбитых ими электронов равна 1,5 эВ. Минимальная энергия фотонов, при которой возможен фотоэффект, для вольфрама равна: 263. Если частота облучающего света увеличилась в 2 раза, то запирающее напряжение фотоэлемента 264. Если частота облучающего света увеличится, то скорость вылетающих из вещества электронов 265. Если электроемкость конденсатора увеличить в 4 раза, то период электромагнитных колебаний в контуре L-C 266. Если электрон в атоме перешел с первой орбиты на третью, а потом обратно, то энергия атома водорода 267. Если энергетический спектр электронных состояний твердого тела состоит только из валентной зоны и зоны проводимости, а ширина запрещенной зоны порядка нескольких электрон-вольт, то это: 268. Если энергетический спектр электронных состояний твердого тела состоит только из валентной зоны и зоны проводимости, а ширина запрещенной зоны порядка одного электрон-вольта, то это: 269. Если, не изменяя частоту, увеличить световой поток в 2 раза, то кинетическая энергия электронов при фотоэффекте 270. Железный брусок практически невозможно сжать. Это объясняется тем, что при сжатии бруска частицы железа . Источник Домашняя контрольная работа по теме «Квантовая теория электромагнитного излучения вещества»Список вопросов тестаВопрос 1Определите импульс фотона, длина волны которого равна 662 нм. (Ответ запишите числом, умноженным на 10 27 ) Варианты ответовВопрос 2Как изменится энергия излучения, если частоту излучения увеличить в 2 раза? Варианты ответовВопрос 3Чему равна длина волны некоторого излучения, энергия фотонов которого равна 2,07 эВ? (ответ дайте в нанометрах) Варианты ответовВопрос 4Незаряженную металлическую пластину освещают рентгеновскими или ультрафиолетовыми лучами. Каков результат опыта? Варианты ответов
Вопрос 5Какова максимальная кинетическая энергия выбитых из серебра электронов. Фотоны с энергией 4 эВ попадают на серебряную поверхность пластины. Работа выхода электронов из серебра равна 4,73 эВ. (ответ дайте в эВ) Варианты ответовВопрос 6От каких параметров зависит значение фототока насыщения?
Варианты ответовВопрос 7Как изменится запирающее напряжение фотоэлемента, если уменьшить частоту падающего на катод света? Варианты ответовВопрос 8Найти работу выхода электронов из калия. Наибольшая длина волны света, при которой наблюдается фотоэффект для калия 6,2 ·10 — 5 см . (ответ дайте в эВ) Варианты ответовВопрос 9Найдите длину волны падающего на поверхность цезия света, если скорость фотоэлектронов равна 0,6 Мм/с. Работа выхода электрона из цезия равна 3·10 -19 Дж. Варианты ответовВопрос 10Работа выхода электронов для данного металла 2 эВ. Какое запирающее напряжение надо подать, чтобы электроны, вырванные светом с длиной волны 330 нм из металлического катода, не могли создать ток в цепи? Варианты ответовВопрос 11Какое утверждение является верным? Электрическая проводимость проводника увеличивается, если полупроводник: 4. поместить в магнитное поле. Варианты ответовВопрос 12Красная граница фотоэффекта 234 нм, что в 1,3 раза больше длины волны излучения, вызывающего фотоэффект. Какова максимальная скорость фотоэлектронов? (ответ дайте в км/с, округлив до целых) Вопрос 13На катод фотоэлемента падает световой поток мощностью 20 мВт. На каждые 10 квантов света, попавших на катод, в среднем приходится один выбитый фотоэлектрон. Определить силу тока в цепи фотоэлемента. Длина волны падающего света 200 нм. (ответ дайте в мА, округлив да сотых). Решение задачи пришлите в сообщениях в электронном дневнике. (можно фото тетради) Источник Adblockdetector |