Часть 1
-
Два источника излучают пучки монохроматического света с длиной волны \(\lambda_1=500\;нм\) и \(\lambda_2=800\;нм\). Чему равно отношение энергии фотонов в этих пучках \(\frac{E_1}{E_2}\)?
Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.
-
Интенсивность монохроматического светового пучка, освещающего фотокатод, плавно уменьшают, не меняя частоты света. Как изменяются при этом количество фотонов, падающих на поверхность фотокатода в единицу времени, и скорость каждого фотона?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится.Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Количество падающих фотонов
в единицу времениСкорость фотона Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.
-
При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света фотоэлемент освещался через светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только синий цвет, а во второй – только зелёной. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта и измеряли запирающее напряжение. Как изменятся частота световой волны и запирающее напряжение при переходе от первой серии опытов ко второй?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится.Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Частота световой волны,
падающей на фотоэлементЗапирающее напряжение Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.
-
В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода \(5,4\cdot10^{-19}\;Дж\) и стали освещать её светом частотой \(3\cdot10^{14}\;Гц\). Затем частоту света увеличили в два раза, одновременно увеличив в 1,5 раза число фотонов, падающих на пластину за 1 с. Как изменится при этом количество вылетающих из пластины фотоэлектронов и длина световой волны?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится.Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Количество фотоэлектронов Длина волны Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.
-
Поток фотонов с энергией 15 эВ выбивает из металла электроны, максимальная кинетическая энергия которых 8 эВ. Какова работа выхода электронов с поверхности данного металла?
Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.
-
Фотоны с энергией 2,1 эВ вызывают фотоэффект с поверхности цезия, для которого работа выхода равна 1,9 эВ. Насколько нужно увеличить энергию фотона, чтобы максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов увеличилась в 2 раза?
Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.
-
Красная граница фотоэффекта исследуемого металла соответствует длине волны \(\lambda_{кр}=600\;нм\). Какова длина волны света, выбивающего из него фотоэлектроны, максимальная кинетическая энергия которых в 2 раза меньше работы выхода?
Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.
-
Слой оксида кальция облучается светом и испускает электроны. На рисунке показан график изменения максимальной энергии фотоэлектронов в зависимости от частоты падающего света. Чему равна частота света, соответствующая красной границе фотоэффекта?
Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.
-
Определите красную границу (λкр) фотоэффекта для металла, если при облучении его светом с длиной волны 450 нм максимальная кинетическая энергия электронов равна \(3,5\cdot10^{-19}\;Дж\).
Часть 2
-
Металлическая пластина облучается светом частотой \(\nu=1,6\cdot10^{15}\;Гц\). Работа выхода электронов из данного металла равна 3,7 эВ. Вылетающие из пластины фотоэлектроны попадают в однородное электрическое поле напряженностью 130 В/м, причем вектор \(\overrightarrow E\) направлен в сторону пластины и перпендикулярен ее поверхности. Какова максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов на расстоянии 10 см от пластины?
Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.
-
Фотокатод, покрытый кальцием (работа выхода \(A=4,42\cdot10^{-19}\;Дж\)), освещается светом с длиной волны λ=300 нм. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией \(B=8,3\cdot10^{-4}\;Тл\) перпендикулярно линиям индукции этого поля. Каков максимальный радиус окружности R, по которой движутся электроны?
Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.
-
Когда на металлическую пластину падает электромагнитное излучение с длиной волны λ, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 4,5 эВ. Если длина волны падающего излучения равна 2λ, то максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 1 эВ. Чему равна работа выхода электронов из металла?
Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.
-
При падении света на поверхность платины из нее вылетают фотоэлектроны, имеющие скорость v=2000 км/с. Затем этим же светом начинают облучать атомы водорода, вследствие чего они ионизируются. Какую скорость будут иметь электроны, вылетающие из ионизированных атомов водорода, если работа выхода электрона из платины A=5,3 эВ, а энергия ионизации атома водорода E=13,6 эВ? Изменением кинетической энергии атомов водорода пренебречь.
-
Для измерения величины постоянной Планка h в свое время использовался следующий опыт. В вакуумный фотоэлемент помещался катод из какого-либо металла, окруженный металлическим анодом. Катод облучали светом определенной длины волны (и частоты) и измеряли задерживающее напряжение между катодом и анодом, при котором ток в цепи с фотоэлементом прекращался. Оказалось, что при длине волны света, падающего на фотокатод, равной \(\lambda_1=250\;нм\), задерживающее напряжение было равно \(U_1=2,82\;В\), а при освещении светом с частотой \(\nu_2=1,5\cdot10^{15}\;Гц\) оно равнялось \(U_2=4,05\;В\). Найдите по этим данным величину постоянной Планка.
-
Катод вакуумного фотоэлемента облучается световым пучком с длиной волны λ=0,6 мкм и мощностью W=0,5 Вт. На один электрон, выбитый из катода, приходится N=50 фотонов. При больших ускоряющих напряжениях между катодом и анодом фототок достигает насыщения (все электроны, выбитые из катода в единицу времени, достигают анода). Найти силу фототока насыщения.