Ответ:
Дано:
λ = 1200 нм
P = 200 Вт
ΔN/t - ?
Решение.
Число фотонов, испускаемых лампой, можно найти, разделив излучённую энергию на энергию одного фотона:
Энергия одного фотона
Излучённая энергия
Число фотонов, излучённых в единицу времени
Дано:
λ = 180 нм
λк = 275 нм
A - ?
V - ?
Решение.
Фотоэффект можно описать с помощью уравнения Эйнштейна:
Красная граница фотоэффекта – это наименьшая длина волны, при которой ещё возможен фотоэффект, поэтому, если
Подставим это выражение для работы выхода в формулу Эйнштейна:
Отсюда:
v = 9,1·105 м/с.
Решение (продолжение).
Подстановка числовых данных при водит к следующим ответам:
Дж
эВ.
Дано:
A = 4,5 эВ
E = 4,9 эВ
p - ?
Решение.
Вылет электрона происходит после поглощения поверхностью фотона. Запишем закон сохранения импульса для этого процесса:
Скорость электрона определим из уравнения Эйнштейна.
Здесь pph – импульс фотона, pel – импульс электрона p – импульс, полученный поверхностью.
Перепишем закон сохранения импульса для этого процесса в проекциях на ось OX (см. рис.)
Подставим в это уравнение выражения для импульсов фотона и электрона.
Решение (продолжение).
Подставим найденное выражение для скорости электрона в формулу для импульса, передаваемого пластине:
Отсюда:
Дано:
ν1 = 2,2·1015 Гц
U1 = 6,6 В
ν2 = 4,6·1015 Гц
U2 = 16,5 В
h - ?
Решение.
Запишем уравнение Эйнштейна для каждого из двух процессов:
В каждом из двух случаев запирающее напряжение связано с кинетической энергией электрона соотношением
Перепишем уравнение Эйнштейна для каждого из двух процессов:
Решение (продолжение).
Вычтем из второго уравнения системы первое:
Отсюда постоянная Планка:
(Дж·с).
Дано:
α = 10´.
d = 5 мм
r = 9,2 мм
k = 2,2·10-11 Н·м/рад
P - ? N - ?
Решение.
(сумма моментов сил, приложенных к телу, равна нулю)
«Вертушка Лебедева» находится в равновесии, поэтому
В проекции на вертикальную ось (см. рисунок)
где M – суммарный момент сил давления света, Mупр – момент сил упругости нити.
Каждый «лепесток» вертушки с одной стороны зеркальный, а с другой - чёрный. На каждую сторону каждого лепестка действует сила давления света.
Решение (продолжение).
Суммарная сила давления света, действующая на каждый лепесток, равна по величине
где F1 - сила давления света, действующая на зеркальную поверхность, F2 - сила давления света, действующая на чёрную поверхность.
Величина момента сил давления, действующих на один лепесток вертушки
Величина момента упругих сил
Вертушка имеет четыре лепестка, поэтому суммарный момент сил давления света
Решение (продолжение).
Теперь условие равновесия вертушки можно переписать так:
Найдём силы давления F1 и F2:
Подставим полученное выражение в условие равновесия:
Решение (продолжение).
энергия, передаваемая единице площади поверхности тела излучением в единицу времени.
мощность излучения.
Решение (продолжение).
Отсюда мощность излучения
Дано:
ρ = 0,4
r = 5 cм
N = 100 Вт
P - ?
Решение.
энергия, передаваемая единице площади поверхности тела излучением в единицу времени.
Давление света на некоторую поверхность определяется формулой
Будем считать, что излучение, испускаемое лампой, распространяется вдоль радиусов сферической колбы лампы. Энергия, излучаемая лампой
Площадь поверхности сферической колбы лампы
Подставим выражения для энергии излучения, площади поверхности сферы в формулу для давления света.
Решение (продолжение).
(Па).
Дано:
θ = 60º
λ = 25,4 пм
λ0 - ?
Решение.
Увеличение длины волны рассеянных фотонов при неупругом рассеянии на электронах (эффекте Комптона) определяется формулой:
(м).
Дано:
λ = 20 пм
θ = 90º
Δλ - ?
p - ?
E - ?
Решение.
Увеличение длины волны рассеянных фотонов при неупругом рассеянии на электронах (эффекте Комптона) определяется формулой:
(м).
(м).
В результате столкновения с фотоном электрон приобретает некоторую кинетическую энергию E и некоторый импульс p.
Кинетическую энергию электрона найдём из закона сохранения энергии.
Закон сохранения энергии:
Решение (продолжение).
Для определения импульса электрона воспользуемся релятивистской формулой для полной энергии.
(Дж) = 6,66 кэВ.
Решение (продолжение).
Дано:
Eф = Eэ.
θ = 90º
E - ?
p - ?
Решение.
Согласно закону сохранения энергии при комптоновском рассеянии
где Eph – энергия налетающего фотона, E´ph – энергия рассеянного фотона, Eel – кинетическая энергия электрона.
Согласно условию задачи
Поэтому
где
(м).
Увеличение длины волны рассеянных фотонов при неупругом рассеянии на электронах (эффекте Комптона) определяется формулой:
Решение (продолжение).
Длина волны рассеянного фотона
Энергия рассеянного фотона
Импульс рассеянного фотона
Подстановка числовых значений даёт следующие величины:
Е = 4,2·10-14 Дж = 0,26 МэВ; p = 13,6·10-23 кг·м/с.
Дано:
E = 0,6 МэВ
ΔE/E = 0,2
W - ?
Решение.
Согласно закону сохранения энергии при комптоновском рассеянии
где Eph – энергия налетающего фотона, E´ph – энергия рассеянного фотона, Eel – кинетическая энергия электрона.
Энергия налетающего фотона Eph
Энергия рассеянного фотона E´ph
Решение (продолжение).
(МэВ).
Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:
Email: Нажмите что бы посмотреть
Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.
