VII. Фотоэффект

1. На цинковую пластинку падает монохроматический свет с длиной волны l=220нм. Определить максимальную скорость V_max фотоэлектронов.

2. Максимальная скорость V_max фотоэлектронов, вылетающих из цинка при облучении его g-фотонами, равна 291Мм/с. Определить энергию e g-фотонов.

3. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла, если фототок прекращается при приложении задерживающего напряжения U₀=3,7В.

4. «Красная граница» фотоэффекта для некоторого металла равна 500нм. Определить минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект.

5. Определить работу выхода A электронов из вольфрама, если «красная граница» фотоэффекта для него l₀=275нм.

6. «Красная граница» фотоэффекта для цинка l₀=310нм. Определить максимальную кинетическую энергию T_max фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падает свет с длиной волны l=200нм.

7. Калий освещается монохроматическим светом с длиной волны 400нм. Определить наименьшее задерживающее напряжение, при котором фототок прекратится. Работа выхода электронов из калия равна 2,2эВ.

8. Фотон с энергией e=10эВ падает на серебряную пластинку и вызывает фотоэффект. Определить импульс p, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластин.

9. На поверхность металла падает монохроматический свет с длиной волны l=0,1мкм. «Красная граница» фотоэффекта l₀=0,3мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?

10. Какая доля энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если «красная граница» фотоэффекта l₀=307нм и максимальная кинетическая энергия T_max фотоэлектрона равна 1эВ?

11. Определить максимальную скорость V_max фотоэлектронов, вылетающих из цинка под действием g-излучения с длиной волны l=0,3нм.

12. Фотоны с энергией e=5эВ вырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода A=4,7эВ. Определить максимальный импульс, передаваемый поверхности этого металла при вылете электрона.

13. Определить работу выхода A электронов из натрия, если «красная» граница фотоэффекта l₀=500нм.

14. Будет ли наблюдаться фотоэффект, если на поверхность серебра направить ультрафиолетовое излучение с длиной волны l=300нм?

15. Для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением ультрафиолетовым светом платиновой пластинки, нужно приложить задерживающую разность потенциалов U₁=3,7В. Если платиновую пластинку заменить другой пластинкой, то задерживающую разность потенциалов придется увеличить до 6В. Определить работу выхода электронов с поверхности этой пластинки.

16. Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла, полностью задерживаются обратным напряжением U₀=3В. Фотоэффект для этого металла начинается при частоте падающего монохроматического света n₀=6•10¹⁴с ^-1. Определить: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) частоту применяемого облучения.

17. «Красная граница» фотоэффекта для некоторого металла равна 500нм. Определить: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) максимальную скорость электронов, вырываемых из этого металла светом с длиной волны 400нм.

18. При освещении вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны l₁=0,4мкм он заряжается до разности потенциалов ∆j₁=2В. Определить, до какой разности потенциалов зарядится фотоэлемент при освещении его монохроматическим светом с длиной волны l₂=0,3мкм.

19. Плоский серебряный электрод освещается монохроматическим излучением с длиной волны l=83нм. Определить, на какое максимальное расстояние от поверхности электрода может удалиться фотоэлектрон, если вне электрода имеется задерживающее электрическое поле напряженностью E= 10В/см. «Красная граница» фотоэффекта для серебра l₀=264нм.

20. Определить с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона, длина волны которого l=0,5мкм.

21. Определить длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U=9,8В.

22. Определить, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона, длина волны которого l=0,5мкм.

23. Определить, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона, длина волны которого l=2пм.

24. Какую энергию e должен иметь фотон, чтобы его масса была равна массе покоя электрона?

25. Найти задерживающую разность потенциалов U для электронов, вырываемых при освещении калия светом с длиной волны l=330нм.

26. Фотоны с энергией e=4,9эВ вырывают электроны из металла с работой выхода A=4,5эВ. Найти максимальный импульс p_max, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона.

27. При освещении поверхности некоторого металла фиолетовым светом выбитые электроны задерживаются запирающим напряжением 2В. Чему равно запирающее напряжение при освещении того же металла красным светом?

28. Минимальная частота света, вырывающего электроны с поверхности металлического катода, равно 10¹⁴Гц. При каких частотах падающего света вылетевшие электроны полностью задерживаться напряжением 3В?

29. Металлический шар радиусом 10см облучают светом с длиной волны 2•10 ^-7м. Определить установившийся заряд шара, если работа выхода электронов с его поверхности равна 7,2•10 ^-19Дж.

30. Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла, полностью задерживаются напряжением 3В. Фотоэффект для этого металла начинается при частоте падающего света 6•10¹⁴Гц. Определить работу выхода электронов из металла и частоту применяемого излучения.