"lett kvanta". "light quanta" Fysikk test lys quanta
LYS KVANTA. UTSLIPP OG SPEKTRA.
Oppgaver på første nivå.
1. Maksimal hastighet til fotoelektroner avhenger
A. om lysets frekvens og dets intensitet; B. på lysets frekvens; B. på intensitet.
2. Planck foreslo at atomene i enhver kropp avgir energi
A. kontinuerlig; B. i separate porsjoner;
B. på måtene angitt i A og B avhengig av forholdene;
D. atomer avgir ikke energi i det hele tatt, de bare absorberer.
3. Fotonet absorberes av stoffet. Hva skjer med fotonmassen?
A. forsvinner; B. blir en integrert del av kroppen;
V. øker; G. avtar.
4. Eksiterte atomer av svært forsjeldne gasser og umettede damper som ikke samhandler med hverandre, sender ut spektre:
5. Faste stoffer, bestående av eksiterte, konstant interagerende molekyler og ioner, sender ut spektre:
A. stripete; B. fast; V. styrte.
6. Leger som består av eksiterte molekyler som ikke samhandler med hverandre, sender ut spektre:
A. stripete; B. fast; V. styrte.
7. Kvanteenergi kan beregnes ved hjelp av formelen:
8. Linjespekter er gitt
A. stoffer i flytende tilstand;
B. stoffer i fast tilstand;
B. alle stoffer som er i gassformig atomtilstand;
D. alle stoffer som er i gassformig molekylær tilstand.
9. Fenomenet den fotoelektriske effekten viste det
A. lys sendes ut i porsjoner; B. lys – partikkelstrøm;
V. lys har en intermitterende struktur, den utsendte delen av energien beholder sin individualitet i fremtiden.
10. Hvilken av de følgende ligningene forklarer de grunnleggende lovene for den fotoelektriske effekten.
A. 13 EMBED Equation.3 1415; B. 13 EMBED Equation.3 1415; V. 13 EMBED Equation.3 1415; G. 13 EMBED Equation.3 1415.
11. Hva heter fenomenet emisjon av elektroner fra et stoff under påvirkning av elektromagnetisk stråling?
A. elektrolyse; B. fotosyntese; B. elektrifisering; D. fotoelektrisk effekt.
12. Hva kalles proporsjonalitetskoeffisienten mellom kvanteenergien og strålingsfrekvensen?
A. Boltzmann konstant; B. Avogadros konstant;
B. Plancks konstant; G. Faradays konstant.
Oppgaver på andre nivå.
13. Hvis fotoner med en energi på 6 eV faller på overflaten av en wolframplate
· gjørme, da er den maksimale kinetiske energien til elektronene slått ut av dem 1,5 eV. Minimum fotonenergi som den fotoelektriske effekten er mulig for wolfram er lik
A. 7,5 eV; B. 1,5 eV; V. 4,5 eV.
14. Bestem den maksimale kinetiske energien til fotoelektroner som sendes ut fra kalium når den er opplyst av stråler med en bølgelengde på 345 nm. Arbeidsfunksjon av elektroner fra kalium 2,26 eV, Plancks konstant 4,14
· 10-15 eV
·Med.
A. 4
· 10-19 J; B. 2.1
· 10-19 J; V. 1,2
· 10-19 J.
15. Den lengste bølgelengden av lys der den fotoelektriske effekten observeres for kalium 6.2
· 10-5 cm Finn arbeidsfunksjonen til elektroner fra kalium. Plancks konstant 6,63
· 10-34 J
·Med.
A. 3.2
· 10-9 J; B. 3.2
· 10-19 eV; V. 5,1410-49 J; G. 3.2
· 10-19 J.
16. Langbølgelengdegrensen for den fotoelektriske effekten for kobber er 282 nm. Finn elektronarbeidsfunksjonen til kobber i Ev. Plancks konstant 4,14
· 10-15 eV
·Med.
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.
Oppgaver på tredje nivå.
17. Monokromatisk lys med bølgelengde faller på en metallplate
· = 0,42 µm. Fotostrømmen stopper ved en retarderende spenning på 0,95 V. Bestem arbeidsfunksjonen til elektroner fra platens overflate.
A. 2 eV; B. 3,21
· 10-19 eV; V. 2 J.
18. Bestem hastigheten til fotoelektroner når du belyser kalium med fiolett lys med en bølgelengde på 4,2
· 10-7 m, hvis arbeidsfunksjonen til elektroner fra kaliumoverflaten er 1,92 eV.
A. 106 m/s; B. 6
· 105 m/s; V. 105 m/s.
19. Rubinlaser sender ut puls 2
1019 lyskvanter med en bølgelengde på 6,63
· 10-7 m Hva er gjennomsnittsstyrken til en laserblits hvis varigheten er 2
· 10-3 s?
A. 1 kW; B. 2 kW; V. 3 kW; G. 4 kW.
20. En 30 W laser sender ut 1020 fotoner per sekund. Hva er bølgelengden til en slik laser?
A. 0,33 mikron; B. 0,66 um; B. 1,32 um; G. 0,44 um.
Vedlagte filer
Valg 1.
1. Planck foreslo at atomene i enhver kropp avgir energi...
A. kontinuerlig; B. i separate porsjoner;
B. på måtene angitt i A og B avhengig av forholdene;
D. atomer avgir ikke energi i det hele tatt, de bare absorberer.
2. Hvorfor har den eksterne fotoelektriske effekten en rød kant?
A. hvis frekvensen er lav, kan energien til kvantumet være utilstrekkelig til å skille et elektron fra atomet;
B. hvis frekvensen er høy, kan kvanteenergien være utilstrekkelig til å skille et elektron fra atomet;
B. hvis bølgelengden er kort, kan kvanteenergien være utilstrekkelig til å skille et elektron fra atomet;
D. den fotoelektriske effekten kan bare oppstå under påvirkning av rødt lys.
3. Eksiterte atomer av svært forsjeldne gasser og umettede damper som ikke samhandler med hverandre avgir spektre:
4. Hvilken type stråling (termisk eller selvlysende) tilhører gløden:
1. rødglødende metall støping; 2. fluorescerende lamper;
3. stjerner; 4. noen dyphavsfisk.
A. 1, 3 – termisk, 2, 4 – selvlysende; B. 1, 2, 3, 4 – kun termisk;
V. 1, 2, 3, 4 og termisk og selvlysende; D. 1, 4 – termisk, 2, 3 – selvlysende.
5. Hvorfor brunes folk spesielt raskt høyt oppe i fjellet?
A. ultrafiolette stråler absorberes mindre av atmosfæren;
B. ultrafiolette stråler absorberes mer av atmosfæren;
B. infrarøde stråler absorberes mindre av atmosfæren;
D. flere infrarøde stråler absorberes av atmosfæren.
6. Foton er...
A. en elementær partikkel, blottet for hvilemasse og som har ladning, energi og fart;
B. en elementarpartikkel som har hvilemasse og elektrisk ladning, men som ikke har energi eller fart;
B. en elementær partikkel uten hvilemasse og elektrisk ladning, men som har energi og fart.
7. Hva heter emisjonen av elektroner fra et stoff under påvirkning av elektromagnetisk stråling?
A. elektrolyse; B. fotosyntese; B. elektrifisering; D. fotoelektrisk effekt.
8.
Hvilken av følgende vitenskapsmenn er skaperen av den spesielle relativitetsteorien (STR)?
A. Arno Penzias B. Albert Michelson
W. Albert Einstein G. James Maxwell
9.
I et romfartøy som beveger seg nær lysets hastighet, tid...
A. går fortere B. går saktere
B. på jorden og på et romskip går tiden samme vei.
10.
Hva er massen til et legeme som beveger seg med en hastighet på 0,8 s? Massen til en hvilende kropp er 6 kg.
A. 10 kg B. 6 kg C. 4,8 kg D. 3,6 kg
11. Bestem massen til et foton av gult lys (λ w = 600 nm).
A. 119 ∙ 10 -35 kg; B. 3,7 ∙ 10 -35 kg; V. 0,37 ∙ 10 -35 kg.
12. Bestem bølgelengden til stråler hvis fotoner har samme energi som et elektron akselerert med en spenning på 4 V.
A. 31 nm; B. 3,1 nm; V. 310 nm.
13. Den lengste bølgelengden av lys som den fotoelektriske effekten observeres for kalium er 6,2 ∙ 10 -5 cm Finn arbeidsfunksjonen til elektroner fra kalium. Plancks konstant 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. Finn arbeidsfunksjonen til et elektron fra overflaten til et bestemt materiale hvis, når dette materialet er bestrålt med gult lys, er hastigheten til de utkastede elektronene 0,26 ∙ 10 6 m/s. Bølgelengden til gult lys er 590 nm. Elektronmassen er 9,1 ∙ 10 -31 kg. Plancks konstant 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. For den fotoelektriske effekten fra sølvoverflaten viste retardasjonspotensialet seg å være 1,2 V. Beregn frekvensen til det innfallende lyset dersom arbeidsfunksjonen til elektroner fra sølvoverflaten er 4,3 eV.
A. 0,8 ∙ 10 34 Hz; B. 1,33 ∙ 10 15 Hz; V. 133 ∙ 10 15 Hz.
Alternativ 2.
1. Den maksimale hastigheten til fotoelektroner avhenger...
A. om lysets frekvens og dets intensitet; B. på lysets frekvens; B. på intensitet.
2. Antall elektroner som kastes ut fra katoden på 1 s (metningsfotostrøm)...
A. er ikke avhengig av lysintensiteten;
B. direkte proporsjonal med lysintensiteten;
V. er omvendt proporsjonal med lysintensiteten.
3. Kroppene som består av eksiterte molekyler som ikke samhandler med hverandre sender ut spektre:
A. stripete; B. fast; V. styrte.
4. Hvilken egenskap ved infrarøde stråler brukes når du tørker ved, høy og grønnsaker?
A. kjemisk; B. termisk;
V. selvlysende; D. større penetreringsevne.
5. Hvorfor bruker de vanlig glass i drivhus, mens pærene til medisinske kvikksølvlamper er laget av kvartsglass?
A. Pæren til medisinske lamper skal ikke overføre ultrafiolette stråler;
B. pæren til medisinske lamper må overføre ultrafiolette stråler;
B. av økonomiske årsaker er pærene til medisinske lamper laget av kvartsglass;
D. glass i drivhus lar ultrafiolette stråler passere gjennom, men kvarts gjør det ikke.
6. Hvilke utsagn om egenskapene til fotonet er riktige?
1. Et foton er en partikkel av et elektromagnetisk felt;
2. Et foton beveger seg i materie med en hastighet mindre enn lysets hastighet;
3. Fotonet eksisterer kun i bevegelse.
A. bare 1,3; B. 1, 2, 3; V. bare 1, 2; G. bare 2, 3.
7. Hva kalles proporsjonalitetskoeffisienten mellom kvanteenergi og strålingsfrekvens?
A. Boltzmann konstant; B. Avogadros konstant;
B. Plancks konstant; G. Faradays konstant.
8.
I hvilket år ble den spesielle relativitetsteorien opprettet?
A. 1875 F. 1905 C. 1955 D. 1975
9.
En kropp eller partikkel beveger seg med en hastighet nær lysets hastighet. Dessuten er dens masse i forhold til en stasjonær observatør...
A. øker B. minker C. endres ikke
10.
Lengden på stangen i hvile er 10 m. Hvor lang vil den være når den beveger seg med en hastighet på 0,6 s?
A. 6 m B. 8 m C. 10 m D. 16 m
11. Bestem massen til et foton av fiolett lys (λph = 400 nm).
A. 80 ∙ 10 -35 kg; B. 5,5 ∙ 10 -35 kg; V. 0,55 ∙ 10 -35 kg.
12. Bestem den maksimale kinetiske energien til fotoelektroner som sendes ut fra kalium når den er opplyst av stråler med en bølgelengde på 345 nm. Arbeidsfunksjonen til elektroner fra kalium er 2,26 eV, Plancks konstant er 4,136 ∙ 10 -15 eV∙s.
A. 4 ∙ 10 -19 J; B. 2,1 ∙ 10-19 J; V. 1,2 ∙ 10 -19 J.
13. Langbølgegrensen for den fotoelektriske effekten for kobber er 282 nm. Finn elektronarbeidsfunksjonen til kobber i eV. Plancks konstant 4.136 ∙ 10 -15 eV∙s.
A. 2,2 eV; B.8.8 eV; V. 4,4 eV; G. 6.6 eV.
14. Hvilken bølgelengde av lys må rettes mot cesiumoverflaten slik at maksimal hastighet på fotoelektroner er 2 Mm/s? Arbeidsfunksjonen til elektroner fra overflaten av cesium er 3,15 ∙ 10 -19 J. Massen til elektronet er 9,1 ∙ 10 -31 kg. Plancks konstant 6,63 ∙ 10 -34 J∙s.
A. 93 nm; B. 93 mikron; B. 930 um; G. 93 mikron.
15. Hvilken blokkeringsspenning må påføres slik at elektroner som utstøtes fra wolframkatoden av ultrafiolett lys med en bølgelengde på 100 nm ikke kan skape en strøm i kretsen? Arbeidsfunksjonen til elektroner fra wolfram er 4,5 eV.
A. 7,9 V; B. 1,76 V; V. 0,2 V; G. 20 V.
TS-6. Lett kvantum. Valg 1..
1 . En separat del av elektromagnetisk energi som sendes ut av et atom kalles:
A. Joule G. Quant
B. Elektron-volt D. Watt
B. Elektron
2 . Kvanteenergi er proporsjonal:
A. Kvantehastighet D. Oscillasjonsfrekvens
B. Strålingstid D. Strålingseffekt
B. Bølgelengde
3 . Den fotoelektriske effekten er forstått som fenomenet interaksjon av lys med materie der:
A. Rippe ut atomer D. Absorpsjon av elektroner
B. Absorpsjon av atomer D. Oppvarming av materie
B. Utstøting av elektroner
4 . Den maksimale kinetiske energien til elektroner som sendes ut når metalloverflaten er opplyst avhenger av:
A. Lysintensitet D. Arbeidseffekt og lysfrekvens
B. Elektronarbeidsfunksjon D. Lysstrålingseffekt
B. Frekvenser av lys
5 . Fotonenergien er gitt av formelen:
A B C D E. hc
6 . Når lysets bølgelengde øker med 3 ganger, vil fotonmomentet:
A. Vil øke med 3 ganger D. Vil redusere med 9 ganger
B. Øk med 9 ganger D. Vil ikke endres
B. Vil reduseres med 3 ganger
7. Når lysintensiteten øker med 4 ganger, antall elektroner som sendes ut av lys på 1 sekund:
A. Vil ikke endre D. Vil øke med 2 ganger
B. Vil avta med 2 ganger D. Vil avta med 4 ganger
B. Vil øke 4 ganger
8. Arbeidsfunksjonen til elektroner som forlater katoden til en vakuumfotocelle er lik
2 eV. I dette tilfellet, grafen for avhengigheten av maksimal energi fotoelektroner fra energien til fotoner som faller inn på katoden har formen:
9 . Elektronarbeidsfunksjonen for natrium er 2,27 eV. Finn den røde grensen for den fotoelektriske effekten for natrium.
A. 2,5∙10 -7 m B. 4,5∙10 -6 m C. 5,5∙10 -7 m D. 5,4∙10 -8 m D. 8,7∙10 -7 m
10 . Massen til et foton med en bølgelengde på 0,7∙10 -6 m er lik:
A. 2,3∙10 -30 kg B. 3,2∙10 -36 kg C. 2,5∙10 -33 kg D. 5,2∙10 -39 kg D. 4,2∙10 -28 kg
11 . Ved belysning av wolfram med en arbeidsfunksjon på 7,2∙10 -19 J av lys med en bølgelengde på 200 nm, maksimal hastighet for utsendte elektroner er:
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. Hvor mange ganger energien til et røntgenfoton med en bølgelengde på 10∙10 -10 m mer energi enn et foton av synlig lys med en bølgelengde på 0,4 mikron?
A. 4 ganger B. 80 ganger C. 400 ganger D. 4∙10 3 ganger E. 8∙10 3 ganger
13 . Hvis arbeidsfunksjonen til elektroner fra fotokatoden er 3 eV og fotokatoden er opplyst av lys hvis kvanteenergi er 6 eV, er verdien av retardasjonspotensialet som fotostrømmen stopper ved:
A. 3 V B. 9 V C. 1,5 V D. 4,5 V E. 12 V
14 . Frekvensen av stråling som faller inn på fotocellen halveres. Hvor mange ganger bør forsinkelsesspenningen endres hvis arbeidsfunksjonen til utgangen kan neglisjeres?
A. Øk med 2 ganger D. Reduser med ganger
B. Reduser med 2 ganger D. La stå uendret
B. Øk med ganger
15 . Forutsatt at en 25-watts lyspære sender ut elektromagnetiske bølger med en bølgelengde på 1100 nm, regn ut hvor mange fotoner lyspæren sender ut i løpet av 10 sekunders drift i normal modus.
A. 7∙10 20 B. 10∙10 20 C. 14∙10 20 D. 28∙10 20 E. 25∙10 20
16 . I et av forsøkene på den fotoelektriske effekten ble en metallplate belyst med lys med en bølgelengde på 420 nm. Arbeidsfunksjonen til et elektron fra overflaten av platen er 2 eV. Ved hvilken retardasjonspotensialforskjell vil fotostrømmen stoppe?
17 . Bestem bølgelengden til lyset som lyser opp metalloverflaten hvis fotoelektroner har en kinetisk energi på 4,5∙10 -20 J og arbeidsfunksjonen til et elektron fra metallet er 4,7 eV.
TS-6. Lett kvantum. Alternativ 2
1. En separat del av elektromagnetisk energi absorbert av et atom kalles:
A. Joule G. Quant
B. Elektron-volt D. Watt
B. Elektron
2 . Hypotesen om at atomer sender ut elektromagnetisk energi i separate deler ble fremsatt av:
A. M. Faraday B. D. Joule W. M. Planck
G. A. Stoletov D. A. Einstein
3 . Fenomenet med at elektroner blir kastet ut fra et stoff under påvirkning av lys kalles:
A. Fotosyntese D. Elektrisering
B. Impaktionisering D. Kvantisering
B. Fotoelektrisk effekt
4 . Einsteins ligning for den fotoelektriske effekten er:
5. Fotonmomentet bestemmes av formelen:
A B C D E. hc
6. Fotonenergi når lysets bølgelengde er halvert:
A. Vil avta med 2 ganger D. Vil øke med 4 ganger
B. Øk med 2 ganger D. Vil ikke endres
B. Vil reduseres med 4 ganger
7. Når lysintensiteten reduseres med 9 ganger, antall elektroner som sendes ut av lys på 1 sekund:
A. Vil ikke endre D. Vil øke 9 ganger
B. Vil avta med 9 ganger D. Vil avta med 3 ganger
B. Vil øke 3 ganger
8. Arbeidsfunksjonen til elektroner fra katoden til en vakuumfotocelle er 1 eV. I dette tilfellet, en graf over avhengigheten av den maksimale energien til fotoelektroner av energien til hendelsen fotonkatoden har formen:
9. Bestem den røde grensen for den fotoelektriske effekten for kalium hvis arbeidsfunksjonen er 2,15 eV.
A. 2,3∙10 -7 m B. 5,8∙10 -7 m C. 4,6∙10 -6 m D. 8,5∙10 -8 m D. 9,2∙10 -7 m
10 . Med en oscillasjonsfrekvens i lysbølgen på 8,2∙10 14 Hz fotonmasse er lik:
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. Når den er opplyst med sink med en arbeidsfunksjon på 6,72∙10 -19 J av lys med en bølgelengde på 200 nm, den maksimale hastigheten til et utsendt elektron er:
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. Hvis energien til det første fotonet er 4 ganger større enn energien til det andre, så er forholdet mellom momentumet til det første fotonet og momentumet til det andre fotonet lik:
A. 8 B. C. 4 D. E. 2
13. Hvis bølgelengden til stråling som faller inn på katoden og forårsaker den fotoelektriske effekten halveres, vil størrelsen på (arbeidsfunksjonen er liten)
A. Øker med 2 ganger D. Reduserer med ganger
B. Øker med en faktor på D. Minker med en faktor på 2
B. Vil ikke endre seg
14 . Potensialet som en metallplate kan lades til, hvis elektronarbeidsfunksjon er 1,6 eV, under langvarig belysning av en fluks av fotoner med en energi på 4 eV, er lik:
A. 5,6 V B. 3,6 V C. 2,8 V D. 4,8 V E. 2,4 V
15 . Det menneskelige øyet oppfatter lys med en bølgelengde på 0,5 mikron hvis lysstrålene som kommer inn i øyet bærer en energi på minst 17,874∙10 -18 J per sekund. Hvor mange lysmengder treffer netthinnen hvert sekund?
A. 18 B. 27 C. 36 D. 45 D. 54
16 . Hva er minimumsspenningen som fullstendig stopper elektroner som sendes ut av ultrafiolette stråler med en bølgelengde på 300 nm fra en wolframplate hvis arbeidsfunksjonen er 4,5 eV
17 . Et elektron slipper ut fra cesium med en kinetisk energi på 0,32∙10 -18 J. Bestem bølgelengden til lyset som forårsaker den fotoelektriske effekten hvis arbeidsfunksjonen til elektronet fra cesium er 1,9 eV.
LYS KVANTA
FORUTSETNINGER FOR OPSTÅELSE AV KVANTETEORI
I den klassiske teorien uttrykkes intensitetens avhengighet av frekvens i strålingsspekteret til en oppvarmet kropp med en monotont økende kurve.
Dette er til og med i strid med loven om bevaring av energi, siden strålingen fra ethvert oppvarmet legeme har begrenset energi og dens intensitet ikke bør ha en tendens til uendelig med økende frekvens.
Forsøket gir kurve 2, ifølge hvilken strålingsintensiteten ved høye frekvenser har en tendens til null.
For å fjerne motsetningen fremsatte Planck en ikke-klassisk hypotese: oppvarmede kropper sender ikke ut lys kontinuerlig, men i separate deler - energikvanter, hvis størrelse er direkte proporsjonal med frekvensen
hvor , h er Plancks konstant.
Denne hypotesen gjorde det mulig å konstruere en teori som fullt ut forklarer avhengigheten av den spektrale tettheten av stråling fra et oppvarmet legeme av frekvens, og også å bestemme verdien av Plancks konstant fra eksperimentelle resultater:
h = 6,63 *10-34 J*s
FOTOEFFEKT
Ekstern fotoelektrisk effekt er utstøting av elektroner fra et stoff under påvirkning av lys.
Vi lader en sinkplate koblet til et elektrometer positivt og belyser den med en elektrisk lysbue. Elektrometeravlesningene vil forbli uendret. La oss gjenta eksperimentet, og gi platen en negativ ladning. Når den lyser, vil elektrometeravlesningene synke til null. Erfaring viser at lys fjerner elektroner fra overflaten av platen.
Vi kobler en fotocelle, som er en gjennomsiktig ballong med to elektroder (som luft er pumpet ut fra), til en krets bestående av en konstant spenningskilde, et potensiometer, et galvanometer og et voltmeter. Ved å endre spenningen mellom katoden og anoden, vil vi ta strøm-spenningskarakteristikken til fotocellen under konstant belysning.
Når anodepotensialet øker, øker fotostrømstyrken monotont og forblir uendret når metningsstrømmen In når. Dette betyr at alle elektronene som ble slått ut av lys fra overflaten av katoden per tidsenhet, ved en gitt spenning, nådde anoden.
Holdespenning Uz er minimum reversspenning mellom anoden og katoden der fotostrømmen er null.
I henhold til loven om bevaring av energi, den maksimale kinetiske energien til et utkastet fotoelektron
Lover for den fotoelektriske effekten
1. Antall elektroner som slås ut fra overflaten til et metall per tidsenhet er direkte proporsjonalt med lysintensiteten.
2. Den maksimale kinetiske energien til fotoelektroner er direkte proporsjonal med lysets frekvens og er ikke avhengig av intensitet.
3. Hvis lysets frekvens er mindre enn grenseverdien min, kalt rød grense, så oppstår ikke den fotoelektriske effekten.
FOTOEFFEKTTEORI
I følge moderne konsepter har lys en dobbel natur - det er både en elektromagnetisk bølge og en strøm av fotoner. Hvert foton bærer et energikvantum, så energien til fotonene er proporsjonal med frekvensen:
E=h 0, hvor h=6,63*10-34 J*s
Når lys treffer metall, absorberes de fleste fotonene ganske enkelt, noe som forårsaker oppvarming. Noen fotoner samhandler med frie elektroner. Hvis denne interaksjonen fører til at et elektron slås ut fra metallet, vil fotonenergien h går til å utføre arbeidsfunksjonen A til elektronet fra metallet og overføre kinetisk energi til det. Dermed oppnås Einstein-ligningen fra loven om energibevaring:
Den forklarer alle lovene for den fotoelektriske effekten.
1. Lysintensiteten er proporsjonal med antall fotoner som faller inn på en overflateenhet per tidsenhet. Derfor, jo større intensiteten er, desto større er antallet elektroner som slås ut av katoden, og dermed styrken til metningsstrømmen.
2. En økning i frekvensen av lys fører ikke til en økning i antall utstøttede elektroner, men fører til en økning i deres maksimale kinetiske energi:
3. Fra Einsteins ligning følger det at minimumsverdien av frekvensen som all fotonenergien går til for å utføre arbeidsfunksjonen til elektronet bestemmes fra tilstanden det er lik.
Hvis lysets frekvens er mindre enn den røde grensen min, er ikke fotonenergien nok til å rive et elektron ut av metallet, og den fotoelektriske effekten oppstår ikke.
Foton og dets egenskaper.
Foton er en materiell, elektrisk nøytral partikkel.
Foton energi, siden
I følge relativitetsteorien E=mс2=h, herfra hvor m- fotonmasse tilsvarende energi.
Puls,fordi . Fotonpulsen rettes langs lysstrålen.
Tilstedeværelsen av en impuls bekreftes eksperimentelt av eksistensen av lett trykk.
- Grunnleggende egenskaper til fotonet
- Det er en partikkel av et elektromagnetisk felt.
- Beveger seg med lysets hastighet.
- Den eksisterer bare i bevegelse.
- Det er umulig å stoppe et foton: enten beveger det seg med v = c eller eksisterer ikke; derfor er hvilemassen til fotonet null.
Eksempel. For å bestemme Plancks konstant, ble det utført et eksperiment der galvanometeret, når en fotocelle er belyst, registrerer en svak fotostrøm når potensiometerkontakten er i ytterstilling. Glidekontakten flyttes, og øker gradvis blokkeringsspenningen til fotostrømmen stopper. Når fotocellen belyses med rødt lys med en frekvens på 1 = 3,9 * 10 14 Hz, er blokkeringsspenningen U 1 = 0,5 V, og når den belyses med fiolett lys med en frekvens på 2 = 7,5 * 10 14 Hz, er blokkeringsspenningen. U 2= 2 V. Hvilken verdi av Plancks konstant ble oppnådd?
La oss skrive Einsteins ligninger for de to angitte tilfellene av den fotoelektriske effekten:
Elektroner som sendes ut fra metalloverflaten blir forsinket av et bremsende elektrisk felt. Endringen i deres kinetiske energi er i dette tilfellet lik arbeidet med det elektriske feltet:
Da kan de to første likhetene representeres som:
Når vi trekker det første uttrykket fra det andre får vi
Svar: ifølge målinger er Plancks konstant 6,7 * 10 -34 J * s.
Ultrafiolett-Fiol-Blå - Grønn - Gul - Oransje - Rød - Infrarød
770 nm
gj.sn.
Test 62. Lyskvanter - fotoner
Test 62
Kvantum av lys - fotoner
valg 1
1. Hvilket av følgende uttrykk definerer egenskapene til et foton mest nøyaktig? Vennligst angi riktig svar.
A. En partikkel som beveger seg med høy hastighet og har masse som avhenger av hastighet.
B. En partikkel som beveger seg med lysets hastighet hvis hvilemasse er null.
2. Bestem energien til fotoner som tilsvarer de lengste (760 nm) og korteste (380 nm) bølgene i den synlige delen av spekteret.
Test 62
Kvantum av lys - fotoner
Alternativ 2
1. Hvilket uttrykk bestemmer energien til et foton? Vennligst angi riktig svar.
A.font-size:12.0pt">B.font-size:12.0pt;letter-spacing:-.25pt">B.font-size:12.0pt;letter-spacing:-.15pt">2.Bestem fotonenergien for oransje stråler med en bølgelengde på 0,6 mikron.
Test 62
Kvantum av lys - fotoner
Alternativ 3
1. Hvilket foton, tilsvarende rødt eller fiolett lys, har større fart? Vennligst angi riktig svar.
A. Rød.
B. Fiolett.
B. Momenta til begge fotonene er de samme.
2. Å vite at lengden på elektromagnetisk stråling er 5,5 10-7 m , finn frekvensen og energien til fotonet (i J og eV).
Test 62
Kvantum av lys - fotoner
Alternativ 4
1. Hvilket av følgende uttrykk tilsvarer bevegelsesmengden til et foton? Vennligst angi riktig svar.
A..jpg" width="27" height="32 src=">
В.font-size:12.0pt;letter-spacing:-.05pt">2.Hva er bevegelsesmengden til et foton hvis energi er 3 eV?
Test 62
Kvantum av lys - fotoner
Alternativ 5
1. Hvilket foton, tilsvarende rødt eller fiolett lys, har lavere energi? Vennligst angi riktig svar.
A. Rød.
B. Fiolett.
2. Finn frekvensen og bølgelengden til stråling hvis masse av fotoner er lik resten av elektronet.
Test 62
Kvantum av lys - fotoner
Alternativ 6
1. Hvilket uttrykk bestemmer massen til et foton? Vennligst angi riktig svar.
A.font-size:12.0pt">B.letter-spacing:-.3pt">C.
2. Hvilken type skal klassifiseres som stråler hvis fotonenergi er 2,07 eV?
Test 62
Kvantum av lys - fotoner
Alternativ 7
1. Hvilket foton, tilsvarende rødt eller fiolett lys, har mer energi? Vennligst angi riktig svar.
A. Rød.
B. Fiolett.
B. Energiene til begge fotonene er de samme.
2. Hvilken type skal klassifiseres som stråler hvis fotonenergi er 4140 eV?
Test 62
Kvantum av lys - fotoner
Alternativ 8
1. Hvilket av følgende uttrykk definerer egenskapene til et foton mest nøyaktig? Vennligst angi riktig svar.
A. En partikkel som beveger seg med lysets hastighet hvis hvilemasse er null.
B. En partikkel som beveger seg med lysets hastighet og har
hvilemasse forskjellig fra null.
B. En partikkel som beveger seg i høy hastighet og har en masse som avhenger av hastigheten.
2. . Bestem bølgelengden til stråler hvis fotoner har samme energi som et elektron akselerert med en spenning på 4 V.
Test 62
Kvantum av lys - fotoner
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 – synlig rekkevidde |
||
0,3 nm – røntgenområde |
||
310 nm |
Test 63. Lover for den fotoelektriske effekten
Test 63
Lover for den fotoelektriske effekten
valg 1
1. Hvilket av følgende uttrykk definerer begrepet fotoelektrisk effekt mest nøyaktig? Vennligst angi riktig svar.
A. Utslipp av elektroner fra et stoff som et resultat av dets oppvarming.
B. Utstøting av elektroner fra et stoff under påvirkning av lys.
B. En økning i den elektriske ledningsevnen til et stoff under påvirkning av lys.
2. Den lengste bølgelengden av lys som den fotoelektriske effekten observeres for kalium er 6,2 105 cm Finn arbeidsfunksjonen til elektroner fra kalium.
Test 63
Lover for den fotoelektriske effekten
Alternativ 2
1. Hvilket av følgende uttrykk definerer begrepet arbeidsfunksjon nøyaktig? Vennligst angi riktig svar.
A. Energien som kreves for å fjerne et elektron fra et atom.
B. Kinetisk energi til et fritt elektron i et stoff.
B. Energien som kreves for at et fritt elektron skal unnslippe fra et stoff.
2. Bestem den høyeste hastigheten til et elektron som sendes ut fra cesium når det belyses med lys med en bølgelengde på 400 nm. Arbeidsfunksjonen for cesium er 3,02·10–19 J.
Test 63
Lover for den fotoelektriske effekten
Alternativ 3
1.
Hvilket av følgende uttrykk lar deg beregne
energien til et strålingskvante? Vennligst oppgi alle riktige svar.
A..jpg" width="59" height="20 src=">
В.font-size:12.0pt;letter-spacing:-.15pt">2.Bestem den røde grensen for den fotoelektriske effekten for platina. Arbeidsfunksjonen for platina er 8,46·10–19 J. Arbeidsfunksjonen for platina er 8,46·10–19 J.
Test 63
Lover for den fotoelektriske effekten
Alternativ 4
1. Under hvilke forhold er den fotoelektriske effekten mulig? Vennligst oppgi alle riktige svar.
A.font-size:12.0pt">B.letter-spacing:-.3pt">C.
2. Finn arbeidsfunksjonen til et elektron fra overflaten til et visst materiale hvis, når dette materialet er bestrålt med gult lys, er hastigheten til de utkastede elektronene 0,28 106 m/s. Bølgelengden til gult lys er 590 nm.
Test 63
Lover for den fotoelektriske effekten
Alternativ 5
1. Hva er den maksimale kinetiske kraften til fotoelektroner som kastes ut fra metallet under påvirkning av fotoner med energi 8 10-19 J, hvis arbeidsfunksjonen er 2 10-19 J? Vennligst oppgi alle riktige svar.
EN. 10 10-19 J.
B. 6 10-19 J.
B. 5 10-19 J
2. Hvilken kinetisk energi har elektroner som kastes ut fra overflaten av kobber når de bestråles med lys med en frekvens på 6 1016 Hz? Arbeidsfunksjonen for kobber er 7,15 10–19 J.
Test 63
Lover for den fotoelektriske effekten
Alternativ 6
1. Angi et stoff hvor en fotoelektrisk effekt er mulig under påvirkning av fotoner med en energi på 4,8 10-19 J. Angi alle de riktige påstandene.
A. Platinum ( EN V =
8,5 10-19 J.)
B. Sølv ( EN in = 6,9 10-19 J.)
B. Litium ( EN V = 3,8 10-19 J.)
2. Hvilken bølgelengde av lys må rettes mot cesiumoverflaten slik at maksimal hastighet på fotoelektroner er 2 Mm/s? Arbeidsfunksjonen for cesium er 3,02·10–19 J.
Test 63
Lover for den fotoelektriske effekten
Alternativ 7
1. Angi et stoff hvor en fotoelektrisk effekt er mulig under påvirkning av fotoner med en energi på 6,1 10-19 J. Angi alle de riktige påstandene.
A. Gold ( EN V =
7.32 10-19 J.)
B. Sink ( EN in = 5,98 10-19 J.)
B. Sølv ( EN V = 6,84 10-19 J.)
2. Hva er den maksimale kinetiske energien til elektroner som kastes ut fra bariumoksid når de bestråles med lys med en frekvens på 1 PHz? Arbeidsfunksjonen for bariumoksid er 1,58·10–19 J.
Test 63
Lover for den fotoelektriske effekten
Alternativ 8
1. Angi et stoff hvor en fotoelektrisk effekt er mulig under påvirkning av fotoner med en energi på 3,5 10-19 J. Angi alle de riktige påstandene.
A. Litium ( EN V =
3,82 10-19 J.)
B. Nikkel ( EN in = 7,74 10-19 J.)
B. Kalium ( EN V = 3.44 10-19 J.)
2. Den lengste bølgelengden av lys der den fotoelektriske effekten oppstår for wolfram er 0,275 mikron. Finn arbeidsfunksjonen til elektroner fra wolfram.
Test 63
Lover for den fotoelektriske effekten
3.2 10–19 J |
||
6,5 105 m/s |
||
A, B | 2,34 10–7 m eller 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 |
Test 64. Bohrs postulater
Test 64
Bohrs postulater
valg 1
1.
Hvilket av følgende utsagn uttrykker det første
A. Et atom består av en kjerne og elektroner. Ladningen og nesten all massen til atomet er konsentrert i kjernen.
B. Den positive ladningen til et atom er spredt gjennom hele volumet av atomet, og negativt ladede elektroner er "spredt" inn i det.
B. Det er stasjonære baner som beveger seg langs hvilke et elektron ikke sender ut elektromagnetiske bølger.
2. Elektronet i hydrogenatomet beveget seg fra det fjerde energinivået til det andre. Hvordan endret energien til atomet seg?
Test 64
Bohrs postulater
Alternativ 2
1. Hvilket av følgende utsagn uttrykker det andre
Bohrs postulat? Vennligst oppgi alle riktige svar.
A. Et atom består av en kjerne og elektroner som kretser rundt kjernen. Den positive ladningen og nesten all massen til atomet er konsentrert i kjernen.
B. Når et elektron beveger seg fra bane til bane, sender atomet ut (eller absorberer) et kvantum av elektromagnetisk energi.
B. Et atom består av en kjerne og elektroner. Ladningen og nesten all massen til atomet er konsentrert i kjernen.
2. Hvordan endret energien til et hydrogenatom seg hvis et elektron i atomet beveget seg fra den første banen til den tredje, og deretter tilbake?
Test 64
Bohrs postulater
Alternativ 3
1. Hva er frekvensen til fotonet som sendes ut under overgangen fra den eksiterte tilstanden https://pandia.ru/text/79/466/images/image495.jpg" width="23 height=22" height="22">? Angi alle riktige svar.
A..jpg" width="66" height="39 src=">
В.font-size:12.0pt">2. Hvor mange kvanter med forskjellige energier kan et hydrogenatom avgi hvis elektronet er i tredje bane?
Test 64
Bohrs postulater
Alternativ 4
1. Hvilket av følgende utsagn samsvarer med betydningen av Bohrs postulater? Vennligst oppgi alle riktige svar.
A. I et atom beveger elektroner seg i sirkulære baner og sender ut elektromagnetiske bølger.
B. Et atom kan bare være i en av de stasjonære tilstandene, atomet avgir ikke energi.
