Б) Внешний фотоэлектрический эффект

– уравнение Эйнштейна для фотоэффекта;

; – красная граница фотоэффекта;

269. Найти длину волны света, которым освещается поверхность металла, если фотоэффект исчезает при задерживающей разности потенциалов 0.3 В, а работа выхода электрона из металла 7.5^.10^-19 Дж.

270. Определить работу выхода электрона из рубидия и цинка, если для этих металлов красная граница фотоэффекта соответствует частотам 3.7^.10¹⁴ Гц и 8.1^.10¹⁴ Гц.

271. Рубидий освещают светом с длиной волны 600 нм, а натрий - светом с частотой 7.5^.10¹⁵ Гц. Работа выхода для этих металлов 2.5^.10^-19 Дж и 8^.10^-19 Дж. Найти отношение максимальных скоростей фотоэлектронов.

272. Калий с работой выхода 3.2^.10^-19 Дж освещается монохроматическим светом с длиной волны 5.09^.10^-7 м. Определить максимально возможную кинетическую энергию фотоэлектронов. Сравнить ее со средней энергией теплового движения электронов при температуре 290 К.

273. # Монохроматическое излучение с длиной волны 600 нм падает на фоточувствительную поверхность, чувствительность которой 9^.10^-3 А/Вт, освобождая при этом 930 фотоэлектронов. Определить число квантов, попавших на поверхность.

274. # Железный шарик, отдаленный от других тел, облучают монохроматическим светом с длиной волны 2^.10^-7 м. До какого максимального потенциала зарядится шарик, теряя фотоэлектроны? Работа выхода из железа 6.9^.10^-19 Дж.

275. Кванты света с энергией 7.8^.10^-19 Дж вырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода 7.2^.10^-19 Дж. Найти максимальный импульс, передаваемый поверхности металла при вылете электрона.

276. Плоская вольфрамовая пластина освещается светом с длиной волны 0.2 мкм. Найти напряженность однородного задерживающего поля вне пластины, если фотоэлектрон может удалиться от нее на расстояние 4 см. Работа выхода электрона из вольфрама 4.5 эВ.

277. На поверхность никеля падает монохроматический свет с длиной волны 200 нм. Красная граница фотоэффекта для никеля 248 нм. Определить энергию падающих фотонов, работу выхода электронов, кинетическую энергию электронов и их скорость.

278. # На поверхность металла падает монохроматическое излучение с длиной волны 0.1 мкм. Красная граница фотоэффекта 0.3 мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?

279. Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности некоторого металла светом с частотой 2.2^.10¹⁵ с^-1, полностью задерживаются потенциалом 6.6 В, а вырываемые светом с частотой 4.6^.10¹⁵ с^-1 – потенциалом 16.5 В. Найти постоянную Планка.

280. Определить скорость фотоэлектрона, вырванного с поверхности металла γ-квантом с энергией 1.53 МэВ.

281. Цинковую пластинку освещают ультрафиолетовым светом с длиной волны 30 нм. Определить, на какое расстояние от пластинки может удалиться электрон, если вне пластинки имеется задерживающее однородное электрическое поле с напряженностью 10 В/см. А_вых.=5.4^.10^-19 Дж.

В) Эффект Комптона

– изменение длины волны при эффекте Комптона.

282. Фотон с длиной волны 10 пм в результате эффекта Комптона был рассеян на электроне на угол 120⁰. Определить длину волны рассеянного фотона и его импульс.

283. Фотон с энергией 2mc² был рассеян на свободном электроне. Определить максимальную длину волны фотона после рассеяния и кинетическую энергию электрона отдачи (m – масса электрона, с – скорость света).

284. # Фотон с энергией mc² при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол 90⁰ (m – масса электрона). Определить импульс электрона.

285. # Фотон рассеивается на покоящемся протоне. Энергия рассеянного фотона равна кинетической энергии протона отдачи, угол рассеяния 90⁰. Найти энергию падающего фотона.

286. Вычислить максимальное изменение длины волны при рассеянии фотонов на протонах.

287. При рассеянии фотона на покоящемся электроне длина волны фотона, рассеянного под углом 90⁰, изменилась вдвое. Определить импульс и кинетическую энергию электрона отдачи.

288. Определить угол, на который был рассеян γ-квант с энергией 1.02 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи равна 0.51 МэВ.

289. Угол рассеяния фотона при эффекте Комптона 90⁰. Угол отдачи электрона 30⁰. Определить энергию падающего фотона.

290. Фотон с энергией 0.3 МэВ рассеялся под углом 180⁰ на свободном электроне. Определить долю энергии фотона, приходящуюся на рассеянный фотон.

291. Фотон с длиной волны 0.1 нм рассеялся на свободном электроне под углом 90⁰. Какую долю своей энергии фотон передал электрону?

292. # Пользуясь законами сохранения импульса и энергии, показать невозможность фотоэлектрического поглощения фотона свободным электроном.