„šviesos kvantai“. "Šviesos kvantai" Fizikos bandymo šviesos kvantai
ŠVIESOS KVANTA. EMISIJA IR SPEKTRAS.
Pirmo lygio užduotys.
1. Didžiausias fotoelektronų greitis priklauso
A. apie šviesos dažnį ir jos intensyvumą; B. apie šviesos dažnį; B. dėl intensyvumo.
2. Plankas pasiūlė, kad bet kurio kūno atomai skleidžia energiją
A. nuolat; B. atskiromis porcijomis;
B. A ir B nurodytais būdais, priklausomai nuo sąlygų;
D. atomai visiškai neišskiria energijos, tik sugeria.
3. Fotoną sugeria medžiaga. Kas atsitiks su fotono mase?
A. dingsta; B. tampa neatsiejama kūno dalimi;
V. didėja; G. mažėja.
4. Sužadinti labai išretintų dujų ir nesočiųjų garų atomai, kurie nesąveikauja tarpusavyje, skleidžia spektrus:
5. Kietosios medžiagos, sudarytos iš sužadintų, nuolat sąveikaujančių molekulių ir jonų, skleidžia spektrus:
A. dryžuotas; B. kietas; V. valdė.
6. Kūnai, sudaryti iš sužadintų molekulių, kurios nesąveikauja viena su kita, skleidžia spektrus:
A. dryžuotas; B. kietas; V. valdė.
7. Kvantinę energiją galima apskaičiuoti pagal formulę:
8. Pateikiamas linijų spektras
A. skystos būsenos medžiagos;
B. kietos būsenos medžiagos;
B. visos medžiagos, kurios yra dujinės atominės būsenos;
D. visos medžiagos, kurios yra dujinės molekulinės būsenos.
9. Fotoelektrinio efekto reiškinys parodė, kad
A. šviesa skleidžiama dalimis; B. šviesa – dalelių srautas;
V. šviesa turi nutrūkstančią struktūrą, skleidžiama energijos dalis išlaiko savo individualumą ir ateityje.
10. Kuri iš pateiktų lygčių tiksliausiai paaiškina pagrindinius fotoelektrinio efekto dėsnius.
A. 13 EMBED lygtis.3 1415; B. 13 EMBED lygtis.3 1415; V. 13 EMBED lygtis.3 1415; G. 13 EMBED lygtis.3 1415.
11. Kaip vadinamas elektromagnetinės spinduliuotės veikiamos medžiagos elektronų emisijos reiškinys?
A. elektrolizė; B. fotosintezė; B. elektrifikavimas; D. fotoelektrinis efektas.
12. Kaip vadinamas proporcingumo koeficientas tarp kvantinės energijos ir spinduliavimo dažnio?
A. Boltzmann konstanta; B. Avogadro konstanta;
B. Planko konstanta; G. Faradėjaus konstanta.
Antro lygio užduotys.
13. Jei ant volframo plokštės paviršiaus krinta fotonai, kurių energija yra 6 eV
· purvas, tuomet jų išmuštų elektronų maksimali kinetinė energija yra 1,5 eV. Minimali fotono energija, kuriai esant galimas fotoelektrinis efektas, yra volframo
A. 7,5 eV; B. 1,5 eV; V. 4,5 eV.
14. Nustatykite didžiausią kalio išspinduliuojamų fotoelektronų kinetinę energiją, kai jį apšviečia spinduliai, kurių bangos ilgis 345 nm. Elektronų iš kalio darbo funkcija 2,26 eV, Planko konstanta 4,14
· 10-15 eV
·Su.
A. 4
· 10-19 J; B. 2.1
· 10-19 J; V. 1,2
· 10-19 J.
15. Ilgiausias šviesos bangos ilgis, kuriam esant stebimas kalio fotoelektrinis efektas 6.2
· 10-5 cm Raskite elektronų iš kalio darbo funkciją. Planko konstanta 6,63
· 10-34 J
·Su.
A. 3.2
· 10-9 J; B. 3.2
· 10-19 eV; V. 5.1410-49 J; G. 3.2
· 10-19 J.
16. Vario fotoelektrinio efekto ilgosios bangos ilgio riba yra 282 nm. Raskite vario elektronų darbo funkciją Ev. Planko konstanta 4.14
· 10-15 eV
·Su.
A. 2,2 eV; B.8,8 eV; V. 4,4 eV; G. 6,6 eV.
A. 63
· 105 m/s; B. 6.3
· 105 m/s; V. 0,63
· 105 m/s; G. 630 m/s.
Trečio lygio užduotys.
17. Monochromatinė bangos ilgio šviesa krinta ant metalinės plokštės
· = 0,42 µm. Fotosrovė sustoja esant 0,95 V lėtinimo įtampai. Nustatykite elektronų darbo funkciją nuo plokštės paviršiaus.
A. 2 eV; B. 3.21
· 10-19 eV; V. 2 J.
18. Nustatykite fotoelektronų greitį, kai kalis apšviečiamas violetine šviesa, kurios bangos ilgis yra 4,2
· 10-7 m, jei elektronų iš kalio paviršiaus darbo funkcija yra 1,92 eV.
A. 106 m/s; B. 6
· 105 m/s; V. 105 m/s.
19. Rubino lazeris skleidžia impulsą 2
1019 šviesos kvantų, kurių bangos ilgis 6,63
· 10-7 m Kokia vidutinė lazerio blykstės galia, jei jos trukmė yra 2
· 10-3 s?
A. 1 kW; B. 2 kW; V. 3 kW; G. 4 kW.
20. 30 W lazeris skleidžia 1020 fotonų per sekundę. Koks tokio lazerio bangos ilgis?
A. 0,33 mikrono; B. 0,66 mikronų; B. 1,32 µm; G. 0,44 µm.
Prikabinti failai
1 variantas.
1. Planckas pasiūlė, kad bet kurio kūno atomai išskiria energiją...
A. nuolat; B. atskiromis porcijomis;
B. A ir B nurodytais būdais, priklausomai nuo sąlygų;
D. atomai visiškai neišskiria energijos, tik sugeria.
2. Kodėl išorinis fotoelektrinis efektas turi raudoną kraštą?
A. jei dažnis žemas, tai kvanto energijos gali nepakakti elektronui atskirti nuo atomo;
B. jei dažnis didelis, tai kvanto energijos gali nepakakti elektronui atskirti nuo atomo;
B. jei bangos ilgis trumpas, tai kvanto energijos gali nepakakti elektronui atskirti nuo atomo;
D. fotoelektrinis efektas gali atsirasti tik veikiant raudonai šviesai.
3. Sužadinti labai išretintų dujų ir nesočiųjų garų atomai, kurie nesąveikauja tarpusavyje, skleidžia spektrus:
4. Kokiam spinduliavimo tipui (terminei ar liuminescencinei) priklauso švytėjimas:
1. įkaitęs metalo liejimas; 2. liuminescencinės lempos;
3. žvaigždės; 4. kai kurios giliavandenės žuvys.
A. 1, 3 – šiluminė, 2, 4 – liuminescencinė; B. 1, 2, 3, 4 – tik terminis;
V. 1, 2, 3, 4 ir šiluminis bei liuminescencinis; D. 1, 4 – šiluminė, 2, 3 – liuminescencinė.
5. Kodėl žmonės ypač greitai įdega aukštai kalnuose?
A. ultravioletinius spindulius atmosfera sugeria mažiau;
B. ultravioletinius spindulius labiau sugeria atmosfera;
B. infraraudonuosius spindulius atmosfera sugeria mažiau;
D. daugiau infraraudonųjų spindulių sugeria atmosfera.
6. Fotonas yra...
A. elementarioji dalelė, neturinti ramybės masės ir turinti krūvį, energiją ir impulsą;
B. elementarioji dalelė, kuri turi ramybės masę ir elektros krūvį, bet neturi energijos ar impulso;
B. elementarioji dalelė, neturinti ramybės masės ir elektros krūvio, bet turinti energiją ir impulsą.
7. Kaip pavadintas reiškinys, kai medžiaga, veikiama elektromagnetinės spinduliuotės, išspinduliuoja elektronus?
A. elektrolizė; B. fotosintezė; B. elektrifikavimas; D. fotoelektrinis efektas.
8.
Kuris iš šių mokslininkų yra specialiosios reliatyvumo teorijos (STR) kūrėjas?
A. Arno Penzias B. Albertas Michelsonas
W. Albertas Einšteinas G. Jamesas Maxwellas
9.
Erdvėlaivyje, judančiame artimu šviesos greičiui, laikas...
A. vaikšto greičiau B. vaikšto lėčiau
B. Žemėje ir erdvėlaivyje laikas bėga vienodai.
10.
Kokia yra kūno, judančio 0,8 s greičiu, masė? Kūno masė ramybės būsenoje yra 6 kg.
A. 10 kg B. 6 kg C. 4,8 kg D. 3,6 kg
11. Nustatykite geltonos šviesos fotono masę (λ w = 600 nm).
A. 119 ∙ 10 -35 kg; B. 3,7 ∙ 10 -35 kg; V. 0,37 ∙ 10 -35 kg.
12. Nustatykite spindulių, kurių fotonų energija yra tokia pati kaip elektrono, pagreitinto 4 V įtampa, bangos ilgį.
A. 31 nm; B. 3,1 nm; V. 310 nm.
13. Ilgiausias šviesos bangos ilgis, kuriam esant stebimas kalio fotoelektrinis efektas, yra 6,2 ∙ 10 -5 cm. Raskite elektronų darbo funkciją iš kalio. Planko konstanta 6,63 ∙ 10 -34 J∙s.
A. 3,2 ∙ 10 -9 J; B. 3,2 ∙ 10 -19 eV; V. 5.14. 10-49 J; G. 3,2 ∙ 10 -19 J.
14. Raskite elektrono nuo tam tikros medžiagos paviršiaus darbo funkciją, jei šią medžiagą apšvitinus geltona šviesa, išmestų elektronų greitis yra 0,26 ∙ 10 6 m/s. Geltonos šviesos bangos ilgis yra 590 nm. Elektronų masė yra 9,1 ∙ 10 -31 kg. Planko konstanta 6,63 ∙ 10 -34 J∙s.
A. 3,73 ∙ 10 -19 J; B. 37,3 ∙ 10 -19 J; V. 3,06 ∙ 10 -19 J; G. 30,6 ∙ 10 -19 J.
15. Fotoelektriniam efektui iš sidabro paviršiaus sulėtino potencialas buvo 1,2 V. Apskaičiuokite krintančios šviesos dažnį, jei elektronų iš sidabro paviršiaus darbo funkcija yra 4,3 eV.
A. 0,8 ∙ 10 34 Hz; B. 1,33 ∙ 10 15 Hz; V. 133 ∙ 10 15 Hz.
2 variantas.
1. Didžiausias fotoelektronų greitis priklauso nuo...
A. apie šviesos dažnį ir jos intensyvumą; B. apie šviesos dažnį; B. dėl intensyvumo.
2. Iš katodo išmestų elektronų skaičius per 1 s (sotinimo fotosrovė)…
A. nepriklauso nuo šviesos intensyvumo;
B. tiesiogiai proporcingas šviesos intensyvumui;
V. yra atvirkščiai proporcingas šviesos intensyvumui.
3. Kūnai, sudaryti iš sužadintų molekulių, kurios nesąveikauja viena su kita, skleidžia spektrus:
A. dryžuotas; B. kietas; V. valdė.
4. Kokia infraraudonųjų spindulių savybė naudojama džiovinant medieną, šieną ir daržoves?
A. cheminė medžiaga; B. terminis;
V. liuminescencinė; D. didesnis įsiskverbimo gebėjimas.
5. Kodėl šiltnamiuose naudojamas paprastas stiklas, o gyvsidabrio medicininių lempų lemputės gaminamos iš kvarcinio stiklo?
A. Medicininių lempų lemputė neturi perduoti ultravioletinių spindulių;
B. medicininių lempų lemputė turi perduoti ultravioletinius spindulius;
B. dėl ekonominių priežasčių medicininių lempų lemputės gaminamos iš kvarcinio stiklo;
D. stiklas šiltnamiuose praleidžia ultravioletinius spindulius, o kvarcas – ne.
6. Kurie teiginiai apie fotono savybes yra teisingi?
1. Fotonas yra elektromagnetinio lauko dalelė;
2. Fotonas juda materijoje greičiu, mažesniu už šviesos greitį;
3. Fotonas egzistuoja tik judėdamas.
A. tik 1,3; B. 1, 2, 3; V. tik 1, 2; G. tik 2, 3.
7. Kaip vadinamas proporcingumo koeficientas tarp kvantinės energijos ir spinduliavimo dažnio?
A. Boltzmann konstanta; B. Avogadro konstanta;
B. Planko konstanta; G. Faradėjaus konstanta.
8.
Kokiais metais buvo sukurta specialioji reliatyvumo teorija?
A. 1875 B. 1905 C. 1955 D. 1975
9.
Kūnas ar dalelė juda greičiu, artimu šviesos greičiui. Be to, jo masė, palyginti su nejudančiu stebėtoju...
A. didėja B. mažėja C. nesikeičia
10.
Poilsio strypo ilgis 10 m Koks bus jos ilgis judant 0,6 s greičiu?
A. 6 m B. 8 m C. 10 m D. 16 m
11. Nustatykite violetinės šviesos fotono masę (λph = 400 nm).
A. 80 ∙ 10 -35 kg; B. 5,5 ∙ 10 -35 kg; V. 0,55 ∙ 10 -35 kg.
12. Nustatykite didžiausią kalio skleidžiamų fotoelektronų kinetinę energiją, kai jį apšviečia spinduliai, kurių bangos ilgis yra 345 nm. Elektronų iš kalio darbo funkcija yra 2,26 eV, Planko konstanta yra 4,136 ∙ 10 -15 eV∙s.
A. 4 ∙ 10 -19 J; B. 2,1 ∙ 10 -19 J; V. 1,2 ∙ 10 -19 J.
13. Vario fotoelektrinio efekto ilgosios bangos riba yra 282 nm. Raskite vario elektronų darbo funkciją eV. Planko konstanta 4,136 ∙ 10 -15 eV∙s.
A. 2,2 eV; B.8,8 eV; V. 4,4 eV; G. 6,6 eV.
14. Kokio ilgio šviesa turi būti nukreipta į cezio paviršių, kad didžiausias fotoelektronų greitis būtų 2 Mm/s? Elektronų iš cezio paviršiaus darbo funkcija yra 3,15 ∙ 10 -19 J. Elektrono masė 9,1 ∙ 10 -31 kg. Planko konstanta 6,63 ∙ 10 -34 J∙s.
A. 93 nm; B. 93 mikronai; B. 930 µm; G. 93 mikronai.
15. Kokia blokavimo įtampa turi būti taikoma, kad 100 nm bangos ilgio ultravioletinės šviesos iš volframo katodo išstumti elektronai negalėtų sukurti grandinėje srovės? Elektronų iš volframo darbo funkcija yra 4,5 eV.
A. 7,9 V; B. 1,76 V; V. 0,2 V; G. 20 V.
TS-6. Šviesos kvantai. 1 variantas..
1 . Atskira atomo skleidžiamos elektromagnetinės energijos dalis vadinama:
A. Joule G. Quant
B. Elektronų voltas D. Vatas
B. Elektronas
2 . Kvantinė energija yra proporcinga:
A. Kvantinis greitis D. Virpesių dažnis
B. Radiacijos laikas D. Radiacijos galia
B. Bangos ilgis
3 . Fotoelektrinis efektas suprantamas kaip šviesos sąveikos su medžiaga reiškinys, kuriame:
A. Atomų išplėšimas D. Elektronų sugertis
B. Atomų sugertis D. Medžiagos kaitinimas
B. Elektronų išmetimas
4 . Didžiausia elektronų kinetinė energija, išsiskirianti apšviečiant metalinį paviršių, priklauso nuo:
A. Šviesos intensyvumas D. Darbo galia ir šviesos dažnis
B. Elektronų darbo funkcija D. Šviesos spinduliavimo galia
B. Šviesos dažniai
5 . Fotono energija apskaičiuojama pagal formulę:
A B C D E. hc
6 . Kai šviesos bangos ilgis padidėja 3 kartus, fotono impulsas:
A. Padidės 3 kartus D. Sumažės 9 kartus
B. Padidinti 9 kartus D. Nepakeis
B. Sumažės 3 kartus
7. Šviesos intensyvumui padidėjus 4 kartus, per 1 sekundę šviesos išmestų elektronų skaičius:
A. Nepakeis D. Padidės 2 kartus
B. Sumažės 2 kartus D. Sumažės 4 kartus
B. Padidės 4 kartus
8. Elektronų, išeinančių iš vakuuminio fotoelemento katodo, darbo funkcija lygi
2 eV. Šiuo atveju didžiausios energijos priklausomybės grafikas fotoelektronai iš fotonų energijos, patenkančios į katodą, turi tokią formą:
9 . Natrio elektronų darbo funkcija yra 2,27 eV. Raskite raudoną natrio fotoelektrinio efekto ribą.
A. 2,5∙10-7 m B. 4,5-10-6 m C. 5,5-10 -7 m S. 5,4-10 -8 m S. 8,7-10-7 m
10 . Fotono, kurio bangos ilgis 0,7∙10, masė -6 m yra lygus:
A. 2,3∙10-30 kg B. 3,2-10-36 kg C. 2,5-10-33 kg D. 5,2-10-39 kg S. 4,2-10-28 kg
11 . Kai apšviečiamas volframas, kurio darbo funkcija yra 7,2∙10 -19 J šviesos, kurios bangos ilgis 200 nm, didžiausias išspinduliuotų elektronų greitis yra:
A. 7,7-10 5 m/s B. 6-10 6 m/s C. 3,3-10 7 m/s D. 4,4-10 4 m/s D. 5,5-10 3 m/s
12. Kiek kartų rentgeno fotono, kurio bangos ilgis 10∙10, energija -10 m daugiau energijos nei matomos šviesos fotonas, kurio bangos ilgis 0,4 mikrono?
A. 4 kartus B. 80 kartų C. 400 kartų D. 4∙10 3 kartus E. 8∙10 3 kartus
13 . Jei elektronų iš fotokatodo darbo funkcija yra 3 eV, o fotokatodą apšviečia šviesa, kurios kvantinė energija yra 6 eV, tai stabdymo potencialo, prie kurio sustoja fotosrovė, reikšmė yra:
A. 3 V B. 9 V C. 1,5 V D. 4,5 V E. 12 V
14 . Į fotoelementą patenkančios spinduliuotės dažnis sumažėja perpus. Kiek kartų reikia keisti vėlinimo įtampą, jei galima nepaisyti išėjimo darbinės funkcijos?
A. Padidinti 2 kartus D. Sumažinti kartus
B. Sumažinkite 2 kartus D. Palikite nepakeistą
B. Padidinti kartus
15 . Darant prielaidą, kad 25 vatų lemputė skleidžia elektromagnetines bangas, kurių bangos ilgis yra 1100 nm, apskaičiuokite, kiek fotonų lemputė išspinduliuoja per 10 sekundžių veikimo įprastu režimu.
A. 7∙10 20 B. 10∙10 20 C. 14∙10 20 D. 28∙10 20 D. 25∙10 20
16 . Viename iš fotoelektrinio efekto eksperimentų metalinė plokštė buvo apšviesta 420 nm bangos ilgio šviesa. Elektrono nuo plokštės paviršiaus darbo funkcija yra 2 eV. Prie kokio lėtinančio potencialo skirtumo sustos fotosrovė?
17 . Nustatykite metalo paviršių apšviečiančios šviesos bangos ilgį, jei fotoelektronų kinetinė energija yra 4,5∙10 -20 J, o elektrono iš metalo darbo funkcija yra 4,7 eV.
TS-6. Šviesos kvantai. 2 variantas
1. Atskira atomo sugertos elektromagnetinės energijos dalis vadinama:
A. Joule G. Quant
B. Elektronų voltas D. Vatas
B. Elektronas
2 . Hipotezė, kad atomai skleidžia elektromagnetinę energiją atskiromis dalimis, buvo iškelta:
A. M. Faraday B. D. Joule W. M. Planckas
G. A. Stoletovas D. A. Einšteinas
3 . Elektronų išmetimo iš medžiagos veikiant šviesai reiškinys vadinamas:
A. Fotosintezė D. Įelektrinimas
B. Smūgio jonizacija D. Kvantizacija
B. Fotoelektrinis efektas
4 . Einšteino fotoelektrinio efekto lygtis yra tokia:
5. Fotono impulsas nustatomas pagal formulę:
A B C D E. hc
6. Fotono energija, kai šviesos bangos ilgis sumažėja perpus:
A. Sumažės 2 kartus D. Padidės 4 kartus
B. Padidinti 2 kartus D. Nepakeis
B. Sumažės 4 kartus
7. Šviesos intensyvumui sumažėjus 9 kartus, per 1 sekundę šviesos išspinduliuojamų elektronų skaičius:
A. Nepakeis D. Padidės 9 kartus
B. Sumažės 9 kartus D. Sumažės 3 kartus
B. Padidės 3 kartus
8. Elektronų iš vakuuminio fotoelemento katodo darbo funkcija yra 1 eV. Šiuo atveju fotoelektronų didžiausios energijos priklausomybės nuo kritimo energijos grafikas fotono katodas turi formą:
9. Nustatykite kalio fotoelektrinio efekto raudonąją ribą, jei darbo funkcija yra 2,15 eV.
A. 2,3∙10 -7 m B. 5,8-10 -7 m C. 4,6-10 -6 m S. 8,5-10 -8 m S. 9,2-10 -7 m
10 . Kai šviesos bangos virpesių dažnis yra 8,2∙10 14 Hz fotono masė yra lygi:
A. 2∙10 -30 kg B. 3,10 -33 kg C. 6,10 -36 kg D. 4,10 -39 kg E. 9,10 -28 kg
11. Kai apšviečiamas Cinku, kurio darbo funkcija 6,72∙10 -19 J šviesos, kurios bangos ilgis yra 200 nm, didžiausias išspinduliuoto elektrono greitis yra:
A. 8,3∙10 5 m/s B. 6,2-10 6 m/s C. 6,9-10 6 m/s D. 3,1-10 4 m/s D. 2,3-10 3 m/s
12. Jei pirmojo fotono energija yra 4 kartus didesnė už antrojo fotono energiją, tai pirmojo fotono impulso ir antrojo fotono impulso santykis yra lygus:
A. 8 B. C. 4 D. E. 2
13. Jeigu į katodą krentančios ir fotoelektrinį efektą sukeliančios spinduliuotės bangos ilgis sumažėja perpus, tai lėtinančio potencialo skirtumo dydis (darbo funkcija maža)
A. Padidėja 2 kartus D. Sumažėja kartus
B. Padidėja D. Sumažėja 2 kartus
B. Nepakeis
14 . Potencialas, iki kurio galima įkrauti metalinę plokštę, kurios elektronų darbo funkcija yra 1,6 eV, esant ilgalaikiam apšvietimui 4 eV energijos fotonų srautu, yra lygus:
A. 5,6 V B. 3,6 V C. 2,8 V D. 4,8 V E. 2,4 V
15 . Žmogaus akis suvokia šviesą, kurios bangos ilgis yra 0,5 mikrono, jei į akį patenkančių šviesos spindulių energija yra ne mažesnė kaip 17,874∙10 -18 J per sekundę. Kiek šviesos kvantų patenka į tinklainę kas sekundę?
A. 18 B. 27 C. 36 D. 45 D. 54
16 . Kokia minimali įtampa visiškai sustabdo ultravioletinių spindulių, kurių bangos ilgis 300 nm, iš volframo plokštės išsviedžiamus elektronus, jei darbo funkcija yra 4,5 eV
17 . Iš cezio išeina elektronas, kurio kinetinė energija yra 0,32∙10 -18 J. Nustatykite šviesos bangos ilgį, sukeliantį fotoelektrinį efektą, jei elektrono iš cezio darbo funkcija yra 1,9 eV.
ŠVIESOS KVANTA
KVANTINĖS TEORIJOS ATSIRAŠYMO SĄLYGOS
Klasikinėje teorijoje intensyvumo priklausomybė nuo dažnio įkaitinto kūno spinduliavimo spektre išreiškiama monotoniškai didėjančia kreive.
Tai netgi prieštarauja energijos tvermės dėsniui, nes bet kurio įkaitinto kūno spinduliuotė turi baigtinę energiją ir jos intensyvumas neturėtų būti linkęs į begalybę didėjant dažniui.
Eksperimentas duoda 2 kreivę, pagal kurią esant aukštiems dažniams spinduliavimo intensyvumas linkęs į nulį.
Kad pašalintų prieštaravimą, Planckas iškėlė neklasikinę hipotezę: įkaitę kūnai nepertraukiamai skleidžia šviesą, o atskiromis dalimis – energijos kvantus, kurių dydis yra tiesiogiai proporcingas dažniui.
kur , h yra Planko konstanta.
Ši hipotezė leido sukurti teoriją, kuri visiškai paaiškina įkaitusio kūno spinduliuotės spektrinio tankio priklausomybę nuo dažnio, taip pat iš eksperimentinių rezultatų nustatyti Planko konstantos reikšmę:
h = 6,63 *10 -34 J*s
FOTO EFEKTAS
Išorinis fotoelektrinis efektas – tai elektronų išmetimas iš medžiagos veikiant šviesai.
Cinko plokštę, prijungtą prie elektrometro, įkrauname teigiamai ir apšviečiame elektros lanku. Elektrometro rodmenys išliks nepakitę. Pakartokime eksperimentą, suteikdami plokštelei neigiamą krūvį. Kai šviečia, elektrometro rodmenys sumažės iki nulio. Patirtis įrodo, kad šviesa pašalina elektronus nuo plokštės paviršiaus.
Fotoelementą, kuris yra permatomas balionas su dviem elektrodais (iš kurio buvo išpumpuotas oras), sujungiame į grandinę, susidedančią iš pastovios įtampos šaltinio, potenciometro, galvanometro ir voltmetro. Keičiant įtampą tarp katodo ir anodo, paimsime nuolatinio apšvietimo fotoelemento srovės-įtampos charakteristiką.
Didėjant anodo potencialui, fotosrovės stipris monotoniškai didėja ir, pasiekus soties srovę In, išlieka nepakitęs. Tai reiškia, kad visi elektronai, kuriuos šviesa išmušė iš katodo paviršiaus per laiko vienetą, esant tam tikrai įtampai, pasiekė anodą.
Laikymo įtampa U z yra mažiausia atvirkštinė įtampa tarp anodo ir katodo, kuriai esant fotosrovė lygi nuliui.
Pagal energijos tvermės dėsnį – maksimali išmesto fotoelektrono kinetinė energija
Fotoelektrinio efekto dėsniai
1. Elektronų, išmuštų iš metalo paviršiaus per laiko vienetą, skaičius yra tiesiogiai proporcingas šviesos intensyvumui.
2. Didžiausia fotoelektronų kinetinė energija yra tiesiogiai proporcinga šviesos dažniui ir nepriklauso nuo intensyvumo.
3. Jei šviesos dažnis mažesnis už ribinę vertę min, vadinamą raudonąja riba, tai fotoelektrinis efektas neįvyksta.
FOTO EFEKTO TEORIJA
Remiantis šiuolaikinėmis sampratomis, šviesa turi dvejopą prigimtį – tai ir elektromagnetinė banga, ir fotonų srautas. Kiekvienas fotonas turi energijos kvantą, todėl fotonų energija yra proporcinga dažniui:
E=h 0, kur h=6,63*10 -34 J*s
Kai šviesa patenka į metalą, dauguma fotonų tiesiog absorbuojami, todėl jie įkaista. Kai kurie fotonai sąveikauja su laisvais elektronais. Jei ši sąveika veda prie elektrono išmušimo iš metalo, tada fotono energija h eina atlikti elektrono darbo funkciją iš metalo ir suteikti jam kinetinę energiją. Taigi iš energijos tvermės dėsnio gaunama Einšteino lygtis:
Tai paaiškina visus fotoelektrinio efekto dėsnius.
1. Šviesos intensyvumas yra proporcingas fotonų, patenkančių į paviršiaus ploto vienetą per laiko vienetą, skaičiui. Todėl kuo didesnis intensyvumas, tuo didesnis elektronų, išmuštų iš katodo, skaičius, taigi ir soties srovės stiprumas.
2. Šviesos dažnio padidėjimas nedidina išmestų elektronų skaičiaus, bet padidina jų maksimalią kinetinę energiją:
3. Iš Einšteino lygties seka, kad minimali dažnio vertė, kuria visa fotono energija eina atlikti elektrono darbo funkciją, nustatoma pagal sąlygą, kuri lygi
Jei šviesos dažnis mažesnis už raudoną ribą min, tai fotono energijos nepakanka elektronui išplėšti iš metalo ir fotoelektrinis efektas neįvyksta.
Fotonas ir jo savybės.
Fotonas yra medžiaga, elektriškai neutrali dalelė.
Fotonų energija, nes
Pagal reliatyvumo teoriją E = mс 2 = h, iš čia kur m- fotono masė, lygi energijai.
Pulsas, nes. Fotono impulsas nukreipiamas palei šviesos spindulį.
Impulso buvimas eksperimentiškai patvirtinamas šviesos slėgio buvimu.
- Pagrindinės fotono savybės
- Tai elektromagnetinio lauko dalelė.
- Juda šviesos greičiu.
- Ji egzistuoja tik judant.
- Fotono sustabdyti neįmanoma: jis arba juda su v = c, arba neegzistuoja; todėl likusi fotono masė lygi nuliui.
Pavyzdys. Planko konstantai nustatyti buvo atliktas eksperimentas, kurio metu, kai apšviečiamas fotoelementas, galvanometras registruoja silpną fotosrovę, kai potenciometro kontaktas yra kraštutinėje padėtyje. Slenkantis kontaktas judinamas, palaipsniui didinant blokavimo įtampą, kol fotosrovė sustoja. Kai fotoelementas apšviečiamas raudona šviesa, kurios dažnis yra 1 = 3,9 * 10 14 Hz, blokavimo įtampa U 1 = 0,5 V, o apšviečiant violetine šviesa, kurios dažnis yra 2 = 7,5 * 10 14 Hz, blokavimo įtampa U 2= 2 V. Kokia buvo gauta Planko konstantos reikšmė?
Parašykime Einšteino lygtis dviem nurodytiems fotoelektrinio efekto atvejams:
Nuo metalinio paviršiaus išspinduliuojamus elektronus atitolina stabdantis elektrinis laukas. Jų kinetinės energijos pokytis šiuo atveju yra lygus elektrinio lauko darbui:
Tada pirmosios dvi lygybės gali būti pavaizduotos taip:
Atėmę pirmąją išraišką iš antrosios gauname
Atsakymas: pagal matavimus Planko konstanta yra 6,7 * 10 -34 J * s.
Ultravioletinė šviesa - mėlyna - žalia - geltona - oranžinė - raudona - infraraudonųjų spindulių
770 nm
vid.
Testas 62. Šviesos kvantai – fotonai
62 testas
Šviesos kvantai – fotonai
1 variantas
1. Kuri iš šių posakių tiksliausiai apibrėžia fotono savybes? Nurodykite teisingą atsakymą.
A. Dalelė, judanti dideliu greičiu ir kurios masė priklauso nuo greičio.
B. Šviesos greičiu judanti dalelė, kurios ramybės masė lygi nuliui.
2. Nustatykite fotonų energiją, atitinkančią ilgiausią (760 nm) ir trumpiausią (380 nm) matomos spektro dalies bangas.
62 testas
Šviesos kvantai – fotonai
2 variantas
1. Kuri išraiška lemia fotono energiją? Nurodykite teisingą atsakymą.
A.font-size:12.0pt">B.font-size:12.0pt;letter-spacing:-.25pt">B.font-size:12.0pt;letter-spacing:-.15pt">2.Nustatykite oranžinių spindulių, kurių bangos ilgis yra 0,6 mikrono, fotono energiją.
62 testas
Šviesos kvantai – fotonai
3 variantas
1. Kuris fotonas, atitinkantis raudoną ar violetinę šviesą, turi didesnį impulsą? Nurodykite teisingą atsakymą.
A. Raudona.
B. Violetinė.
B. Abiejų fotonų momentai yra vienodi.
2. Žinant, kad elektromagnetinės spinduliuotės ilgis yra 5,5 10-7 m , raskite fotono dažnį ir energiją (J ir eV).
62 testas
Šviesos kvantai – fotonai
4 variantas
1. Kuri iš šių išraiškų atitinka fotono impulsą? Nurodykite teisingą atsakymą.
A..jpg" width="27" height="32 src=">
В.font-size:12.0pt;tarpai tarp raidžių:-.05pt">2.Koks yra fotono, kurio energija yra 3 eV, impulsas?
62 testas
Šviesos kvantai – fotonai
5 variantas
1. Kuris fotonas, atitinkantis raudoną ar violetinę šviesą, turi mažesnę energiją? Nurodykite teisingą atsakymą.
A. Raudona.
B. Violetinė.
2. Raskite spinduliuotės, kurios fotonų masė lygi likusiai elektrono masei, dažnį ir bangos ilgį.
62 testas
Šviesos kvantai – fotonai
6 variantas
1. Kuri išraiška lemia fotono masę? Nurodykite teisingą atsakymą.
A.font-size:12.0pt">B.tarpai tarp raidžių:-.3pt">C.
2. Kuris tipas priskirtinas prie spindulių, kurių fotonų energija yra 2,07 eV?
62 testas
Šviesos kvantai – fotonai
7 variantas
1. Kuris fotonas, atitinkantis raudoną ar violetinę šviesą, turi daugiau energijos? Nurodykite teisingą atsakymą.
A. Raudona.
B. Violetinė.
B. Abiejų fotonų energijos yra vienodos.
2. Kuris tipas priskirtinas prie spindulių, kurių fotonų energija yra 4140 eV?
62 testas
Šviesos kvantai – fotonai
8 variantas
1. Kuris iš šių posakių tiksliausiai apibrėžia fotono savybes? Nurodykite teisingą atsakymą.
A. Šviesos greičiu judanti dalelė, kurios ramybės masė lygi nuliui.
B. Dalelė, judanti šviesos greičiu ir turinti
ramybės masė skiriasi nuo nulio.
B. Dalelė, judanti dideliu greičiu ir kurios masė priklauso nuo greičio.
2. .Nustatykite spindulių, kurių fotonai turi tokią pat energiją kaip elektrono, pagreitinto 4 V įtampa, bangos ilgį.
62 testas
Šviesos kvantai – fotonai
2,62·10–19 J; 5.23 10–19 J |
||
2 eV (3,2 10–19 J) |
||
5,5·1014 Hz; 3,6·10–19 J; 2,4 eV |
||
1,6·10–27 kg·m/s |
||
1,24·1020 Hz; 2,43 nm |
||
601 nm – matomas diapazonas |
||
0,3 nm – rentgeno spindulių diapazonas |
||
310 nm |
Testas 63. Fotoelektrinio efekto dėsniai
63 testas
Fotoelektrinio efekto dėsniai
1 variantas
1. Kuris iš šių posakių tiksliausiai apibrėžia fotoelektrinio efekto sąvoką? Nurodykite teisingą atsakymą.
A. Medžiagos elektronų emisija dėl jos kaitinimo.
B. Elektronų išmetimas iš medžiagos veikiant šviesai.
B. Medžiagos elektrinio laidumo padidėjimas veikiant šviesai.
2. Ilgiausias šviesos bangos ilgis, kuriam esant stebimas kalio fotoelektrinis efektas, yra 6,2 105 cm. Raskite elektronų darbo funkciją iš kalio.
63 testas
Fotoelektrinio efekto dėsniai
2 variantas
1. Kuris iš šių posakių tiksliai apibrėžia darbo funkcijos sąvoką? Nurodykite teisingą atsakymą.
A. Energija, reikalinga elektronui pašalinti iš atomo.
B. Medžiagoje esančio laisvojo elektrono kinetinė energija.
B. Energija, reikalinga laisvam elektronui ištrūkti iš medžiagos.
2. Nustatykite didžiausią elektrono, išspinduliuoto iš cezio, greitį, kai jis apšviečiamas 400 nm bangos ilgio šviesa. Cezio darbo funkcija yra 3,02·10–19 J.
63 testas
Fotoelektrinio efekto dėsniai
3 variantas
1.
Kuris iš šių posakių leidžia apskaičiuoti
spinduliavimo kvanto energija? Prašome nurodyti visus teisingus atsakymus.
A..jpg" width="59" height="20 src=">
В.font-size:12.0pt;tarpai tarp raidžių:-.15pt">2.Nustatykite platinos fotoelektrinio efekto raudonąją ribą. Platinos darbo funkcija – 8,46·10–19 J. Platinos darbo funkcija – 8,46·10–19 J.
63 testas
Fotoelektrinio efekto dėsniai
4 variantas
1. Kokiomis sąlygomis galimas fotoelektrinis efektas? Prašome nurodyti visus teisingus atsakymus.
A.font-size:12.0pt">B.tarpai tarp raidžių:-.3pt">C.
2. Raskite elektrono nuo tam tikros medžiagos paviršiaus darbo funkciją, jei šią medžiagą apšvitinus geltona šviesa, išmestų elektronų greitis yra 0,28 106 m/s. Geltonos šviesos bangos ilgis yra 590 nm.
63 testas
Fotoelektrinio efekto dėsniai
5 variantas
1. Kokia didžiausia kinetinė fotoelektronų, išmestų iš metalo, veikiant fotonams, kurių energija yra 8 10-19 J, kinetinė jėga, jei darbo funkcija yra 2 10-19 J? Prašome nurodyti visus teisingus atsakymus.
A. 10 10-19 J.
B. 6 10-19 J.
B. 5 10-19 J
2. Kokią kinetinę energiją turi elektronai, išstumti iš vario paviršiaus, kai juos apšvitina 6 1016 Hz dažnio šviesa? Vario darbo funkcija yra 7,15 10–19 J.
63 testas
Fotoelektrinio efekto dėsniai
6 variantas
1. Nurodykite medžiagą, kuriai, veikiant fotonams, kurių energija yra 4,8 10-19 J, galimas fotoelektrinis efektas. Nurodykite visus teisingus teiginius.
A. Platina ( A V =
8.5 10-19 J.)
B. Sidabras ( A in = 6,9 10-19 J.)
B. Litis ( A V = 3,8 10-19 J.)
2. Kokio ilgio šviesa turi būti nukreipta į cezio paviršių, kad didžiausias fotoelektronų greitis būtų 2 Mm/s? Cezio darbo funkcija yra 3,02·10–19 J.
63 testas
Fotoelektrinio efekto dėsniai
7 variantas
1. Nurodykite medžiagą, kuriai, veikiant fotonams, kurių energija yra 6,1 10-19 J, galimas fotoelektrinis efektas. Nurodykite visus teisingus teiginius.
A. Auksas ( A V =
7.32 10-19 J.)
B. Cinkas ( A in = 5,98 10-19 J.)
B. Sidabras ( A V = 6.84 10-19 J.)
2. Kokia didžiausia kinetinė elektronų energija, išsiskirianti iš bario oksido, apšvitinant šviesa 1 PHz dažniu? Bario oksido darbo funkcija yra 1,58 10–19 J.
63 testas
Fotoelektrinio efekto dėsniai
8 variantas
1. Nurodykite medžiagą, kuriai, veikiant fotonams, kurių energija yra 3,5 10-19 J, galimas fotoelektrinis efektas. Nurodykite visus teisingus teiginius.
A. Litis ( A V =
3,82 10-19 J.)
B. Nikelis ( A in = 7,74 10-19 J.)
B. Kalis ( A V = 3.44 10-19 J.)
2. Ilgiausias šviesos bangos ilgis, kuriam esant atsiranda volframo fotoelektrinis efektas, yra 0,275 mikrono. Raskite elektronų iš volframo darbo funkciją.
63 testas
Fotoelektrinio efekto dėsniai
3.2 10–19 J |
||
6,5 105 m/s |
||
A, B | 2,34 10–7 m arba 1,28 1015 Hz |
|
A, B | 3.02 10–19 J |
|
3.93 10–19 J |
||
94,4 nm |
||
1.58 10–19 J |
||
7.2 10–19 J |
Testas 64. Bohro postulatai
64 testas
Bohro postulatai
1 variantas
1.
Kuris iš šių teiginių išreiškia pirmąjį
A. Atomas susideda iš branduolio ir elektronų. Krūvis ir beveik visa atomo masė yra sutelkta branduolyje.
B. Teigiamas atomo krūvis yra išsklaidytas visame atomo tūryje, o neigiamo krūvio elektronai yra „įsiterpę“ į jį.
B. Yra stacionarios orbitos, judančios, kuriomis elektronas neskleidžia elektromagnetinių bangų.
2. Elektronas vandenilio atome perėjo iš ketvirto energijos lygio į antrąjį. Kaip pasikeitė atomo energija?
64 testas
Bohro postulatai
2 variantas
1. Kuris iš šių teiginių išreiškia antrąjį
Bohro postulatas? Prašome nurodyti visus teisingus atsakymus.
A. Atomas susideda iš branduolio ir aplink branduolį besisukančių elektronų. Teigiamas krūvis ir beveik visa atomo masė yra sutelkta branduolyje.
B. Kai elektronas juda iš orbitos į orbitą, atomas išspinduliuoja (arba sugeria) elektromagnetinės energijos kvantą.
B. Atomas susideda iš branduolio ir elektronų. Krūvis ir beveik visa atomo masė yra sutelkta branduolyje.
2. Kaip pakito vandenilio atomo energija, jei elektronas atome judėjo iš pirmos orbitos į trečią, o paskui atgal?
64 testas
Bohro postulatai
3 variantas
1. Koks yra fotono išspinduliavimo dažnis pereinant iš sužadintos būsenos https://pandia.ru/text/79/466/images/image495.jpg" width="23 height=22" height="22">? Nurodykite visus teisingus atsakymus.
A..jpg" width="66" height="39 src=">
В.font-size:12.0pt">2. Kiek skirtingos energijos kvantų gali išleisti vandenilio atomas, jei elektronas yra trečioje orbitoje?
64 testas
Bohro postulatai
4 variantas
1. Kuris iš šių teiginių atitinka Boro postulatų prasmę? Prašome nurodyti visus teisingus atsakymus.
A. Atome elektronai juda apskritimo orbitomis ir skleidžia elektromagnetines bangas.
B. Atomas gali būti tik vienoje iš stacionarių būsenų, atomas neišskiria energijos.
