Будет ли наблюдаться фотоэффект в калии при освещении частотой $6\cdot10^{14}\,\text{Гц}$, если работа выхода больше энергии фотона?

E_{\text{ф}} = 3{,}96\cdot 10^{-19}\,\text{Дж} > A\ \text{— фотоэффект будет}

Мощность излучения Солнца $4\cdot10^{23}\,\text{кВт}$. На сколько уменьшается масса Солнца за сутки?

\Delta m = 3{,}84\cdot 10^{14}\,\text{кг}

Какой импульс передает зеркалу фотон с длиной волны $2{,}95\cdot10^{-7}\,\text{м}$ при нормальном отражении?

\Delta p = 4{,}47\cdot 10^{-27}\,\tfrac{\text{кг}\cdot\text{м}}{\text{с}}

Мощность излучения Солнца $4\cdot10^{26}\,\text{Вт}$. Определите плотность потока солнечного излучения на Земле. Расстояние $1{,}5\cdot10^{11}\,\text{м}$.

I = 1400\,\tfrac{\text{Вт}}{\text{м}^{2}}

Какой длины волны свет направить на вольфрамовую пластину, чтобы электроны вылетали со скоростью $8\cdot10^{5}\,\text{м/с}$? Определите красную границу и задерживающее напряжение при работе выхода $4{,}95\,\text{эВ}$.

\lambda = 1{,}83\cdot 10^{-7}\,\text{м}; \lambda_0 = 2{,}5\cdot 10^{-7}\,\text{м}; U_{\text{з}} = 1{,}82\,\text{В}

Длина волны света в стекле $5\cdot10^{-7}\,\text{м}$, показатель преломления $1{,}5$. Каковы длина волны в воздухе и частота?

\lambda = 7{,}5\cdot 10^{-7}\,\text{м}; \nu = 4\cdot 10^{14}\,\text{Гц}

Рентгеновская трубка работает под напряжением $45\,\text{кВ}$. Какова минимальная длина волны рентгеновских лучей?

\lambda_{\min} = 2{,}75\cdot 10^{-11}\,\text{м}

Фотоэффект возникает только при импульсе падающего фотона не меньше $9\cdot10^{-28}\,\text{кг}\cdot\text{м/с}$. С какой скоростью вылетят электроны, если частота света вдвое больше пороговой?

v = 7{,}7\cdot 10^{5}\,\tfrac{\text{м}}{\text{с}}

Атом перешел из состояния с энергией $-1{,}5\,\text{эВ}$ в состояние $-5\,\text{эВ}$. Определите энергию, частоту, длину волны, импульс и эквивалентную массу излученного фотона.

E_{\text{ф}} = 3{,}5\,\text{эВ}; \nu = 8{,}48\cdot 10^{14}\,\text{Гц}; \lambda = 3{,}54\cdot 10^{-7}\,\text{м}; p = 1{,}87\cdot 10^{-27}\,\tfrac{\text{кг}\cdot\text{м}}{\text{с}}; m = 6{,}2\cdot 10^{-36}\,\text{кг}

Длина волны газового лазера $632{,}8\,\text{нм}$. Определите частоту, энергию, импульс и эквивалентную массу фотона.

\nu = 4{,}74\cdot 10^{14}\,\text{Гц}; E_{\text{ф}} = 3{,}13\cdot 10^{-19}\,\text{Дж}; p = 1{,}04\cdot 10^{-27}\,\tfrac{\text{кг}\cdot\text{м}}{\text{с}}; m = 3{,}5\cdot 10^{-36}\,\text{кг}

Энергия ионизации атома водорода $13{,}6\,\text{эВ}$. Способен ли фотон с длиной волны $4\cdot10^{-8}\,\text{м}$ ионизировать атом?

E_{\text{ф}} = 4{,}95\cdot 10^{-18}\,\text{Дж} > E_i\ \text{— способен}

11 КЛАСС · ПРАКТИКА

Задачи: Квантовая физика, 11 класс

Фотоны и фотоэффект.

17 задач в 1 подтемах

Потренироваться в интерактивном режиме

Здесь условия и разбор решения можно читать без аккаунта. В тренажёре те же разборы нужно собрать самому: «Дано», формулы, порядок шагов и ответ.

Условия задач

Варианты ответа даны для сверки, разбор решения открывается под каждой задачей.

17 задач

Позиция в подборке: 1 из 17

Задача №61

Квантовая физика и фотоэффект

Определите энергию, эквивалентную массу и импульс фиолетового фотона с длиной волны .

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

У фотона нет массы покоя; это эквивалентная масса, отвечающая его энергии.

Ответ

Позиция в подборке: 2 из 17

Задача №62

Квантовая физика и фотоэффект

Будет ли наблюдаться фотоэффект в калии при освещении частотой , если работа выхода больше энергии фотона?

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Энергии фотона хватает, чтобы вырвать электрон из металла.

Ответ

Позиция в подборке: 3 из 17

Задача №63

Квантовая физика и фотоэффект

Для предыдущей задачи примите работу выхода . Определите максимальную кинетическую энергию и скорость фотоэлектронов, задерживающее напряжение и красную границу фотоэффекта.

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
Красная граница — самая длинная волна, при которой фотоэффект ещё возможен.

Ответ

Позиция в подборке: 4 из 17

Задача №64

Квантовая физика и фотоэффект

Мощность излучения Солнца . На сколько уменьшается масса Солнца за сутки?

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Ответ

Позиция в подборке: 5 из 17

Задача №65

Квантовая физика и фотоэффект

Определите красную границу фотоэффекта для цинка при работе выхода .

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Ответ

Позиция в подборке: 6 из 17

Задача №66

Квантовая физика и фотоэффект

Какой импульс передает зеркалу фотон с длиной волны при нормальном отражении?

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

При зеркальном отражении импульс фотона меняет знак, поэтому зеркалу передаётся удвоенный импульс.

Ответ

Позиция в подборке: 7 из 17

Задача №67

Квантовая физика и фотоэффект

Мощность излучения Солнца . Определите плотность потока солнечного излучения на Земле. Расстояние .

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Плотность потока — энергия, приходящая на 1 м² за 1 с.
Вся энергия проходит через сферу радиусом r.
Эту величину называют солнечной постоянной.

Ответ

Позиция в подборке: 8 из 17

Задача №68

Квантовая физика и фотоэффект

Какой длины волны свет направить на вольфрамовую пластину, чтобы электроны вылетали со скоростью ? Определите красную границу и задерживающее напряжение при работе выхода .

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Задерживающее напряжение зависит только от скорости электронов.

Ответ

Позиция в подборке: 9 из 17

Задача №69

Квантовая физика и фотоэффект

Красная граница для металла . Определите максимальную скорость фотоэлектронов при длине волны . Будет ли фотоэффект при ?

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Энергии фотона не хватает: при этой длине волны фотоэффекта нет.

Ответ

Позиция в подборке: 10 из 17

Задача №70

Квантовая физика и фотоэффект

С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был таким же, как у фотона с длиной волны ?

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Импульс фотона равен h/λ, импульс электрона — mv.

Ответ

Позиция в подборке: 11 из 17

Задача №71

Квантовая физика и фотоэффект

Длина волны света в стекле , показатель преломления . Каковы длина волны в воздухе и частота?

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

В воздухе волна длиннее — это красный свет.

Ответ

Позиция в подборке: 12 из 17

Задача №72

Квантовая физика и фотоэффект

Рентгеновская трубка работает под напряжением . Какова минимальная длина волны рентгеновских лучей?

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Минимальная длина волны получается, когда электрон отдаёт всю энергию одному фотону.

Ответ

Позиция в подборке: 13 из 17

Задача №73

Квантовая физика и фотоэффект

Фотоэффект возникает только при импульсе падающего фотона не меньше . С какой скоростью вылетят электроны, если частота света вдвое больше пороговой?

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Порог фотоэффекта задан через импульс, но это та же работа выхода.

Ответ

Позиция в подборке: 14 из 17

Задача №74

Квантовая физика и фотоэффект

Атом перешел из состояния с энергией в состояние . Определите энергию, частоту, длину волны, импульс и эквивалентную массу излученного фотона.

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

1 эВ = 1,6·10⁻¹⁹ Дж.
Проверка: p = mc даёт то же значение импульса.

Ответ

Позиция в подборке: 15 из 17

Задача №75

Квантовая физика и фотоэффект

Имея энергию , атом излучает фотон с частотой . Какова конечная энергия атома?

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Излучая фотон, атом опускается на более низкий уровень.

Ответ

Позиция в подборке: 16 из 17

Задача №77

Квантовая физика и фотоэффект

Длина волны газового лазера . Определите частоту, энергию, импульс и эквивалентную массу фотона.

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Ответ

Позиция в подборке: 17 из 17

Задача №90

Квантовая физика и фотоэффект

Энергия ионизации атома водорода . Способен ли фотон с длиной волны ионизировать атом?

Варианты ответа

Показать разборСкрыть разбор

Дано

Найти

Энергии фотона хватает, чтобы оторвать электрон от атома водорода.

Ответ

Теория по этим задачам

Разберитесь в теме, если задача не поддаётся.

Фотоны и фотоэффектЭнергия и импульс фотона, уравнение фотоэффекта и красная граница.

Формулы по теме

Обозначения и единицы измерения ищите в справочнике.

РаботаA · Дж Частотаν · Гц ЭнергияE, W · Дж