При изменении температуры серого тела максимум спектральной плотности энергетической светимости сместился с на . При этом энергетическая светимость …
|
увеличилась в 81 раз |
|
увеличилась в 3 раза |
|
уменьшилась в 3 раза |
|
уменьшилась в 81 раз |
-----------------------------------------------------------------------
Решение:
Распределение
энергии в спектре излучения абсолютно
черного тела в зависимости от частоты
излучения и температуры объясняется
законами Стефана – Больцмана и Вина.
Энергетическая светимость
абсолютно
черного тела связана со спектральной
плотностью энергетической светимости
соотношением
.
В соответствии с законом Стефана
− Больцмана
,
где
постоянная
Стефана – Больцмана. Согласно закону
смещения Вина,
,
где
длина
волны, на которую приходится максимум
спектральной плотности энергетической
светимости;
постоянная
Вина. Тело называется серым, если его
поглощательная способность одинакова
для всех частот и зависит только от
температуры
.
Энергетическая светимость серого тела
связана с энергетической светимостью
черного тела соотношением
.
Таким образом,
.
-----------------------------------------------------------------------
На рисунке представлены две вольтамперные характеристики вакуумного фотоэлемента. Если Е – освещенность фотокатода, а – длина волны падающего на него света, то справедливо следующее утверждение …
|
|
|
|
|
|
|
|
-----------------------------------------------------------------------
Решение:
Приведенные
на рисунке вольтамперные характеристики
отличаются друг от друга величиной
задерживающего напряжения (
)
и величиной тока насыщения (
).
Величина задерживающего напряжения
определяется максимальной скоростью
фотоэлектронов:
.
С учетом этого уравнение Эйнштейна
можно представить в виде
.
Отсюда, поскольку
,
.
При этом учтено, что
остается
неизменной. На величину фототока
насыщения влияет освещенность фотокатода:
согласно закону Столетова, фототок
насыщения пропорционален энергетической
освещенности фотокатода. Поэтому
.
-----------------------------------------------------------------------
Уединенный медный шарик освещается ультрафиолетовым излучением с длиной волны . Если работа выхода электрона для меди , то максимальный потенциал, до которого может зарядиться шарик, равен _____ В. ( )
|
3,0 |
|
30 |
|
4,5 |
|
45 |
-----------------------------------------------------------------------
Решение: Под действием падающего ультрафиолетового излучения происходит вырывание электронов из металла (фотоэффект). Вследствие вылета электронов шарик заряжается положительно. Максимальный потенциал , до которого может зарядиться шарик, определяется максимальной кинетической энергией фотоэлектронов , где – заряд электрона. Эту энергию можно определить из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта: Тогда
-----------------------------------------------------------------------
ЭФФЕКТ КОМПТОНА. СВЕТОВОЕ ДАВЛЕНИЕ
-----------------------------------------------------------------------
Лазер на рубине излучает в импульсе длительностью
энергию
в
виде почти параллельного пучка с
площадью сечения
.
Если коэффициент отражения поверхности
0,8, давление света на площадку,
расположенную перпендикулярно пучку,
равно ____ мПа.
-----------------------------------------------------------------------
Ответ: 150.
Решение:
Давление,
производимое светом при нормальном
падении, определяется по формуле:
,
где
энергетическая
освещенность поверхности, равная
энергии, падающей на единицу площади
поверхности в единицу времени;
скорость
света;
коэффициент
отражения. Энергетическая освещенность
поверхности равна
,
где
–
энергия излучения в импульсе,
–
длительность импульса,
–
площадь сечения пучка. Тогда
-----------------------------------------------------------------------
Лазер на рубине излучает в импульсе длительностью энергию в виде почти параллельного пучка с площадью сечения . Если коэффициент отражения поверхности 0,8, давление света на площадку, расположенную перпендикулярно пучку, равно ____ мПа.
-----------------------------------------------------------------------