Задачи к зачету
Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 400 нм. Определить минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект.
Калий освещается светом с длиной волны 400 нм. Определить минимальное задерживающее напряжение, при котором фототок прекращается. Работа выхода электронов из калия равна 2,2 эВ.
Определить работу выхода электронов из вольфрама, если красная граница фотоэффекта для него равна 275 нм.
Будет ли наблюдаться фотоэффект, если на поверхность серебра направить излучение с длиной волны 300 нм? Работа выхода электронов из серебра равна 4,7 эВ.
Красная граница фотоэффекта для металла равна 500 нм. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности излучением с длиной волны 400 нм.
Выбиваемые светом с длиной волны 400 нм из катода электроны полностью задерживаются напряжением 1,2 В. Определить красную границу фотоэффекта.
Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности цинка (работа выхода 4 эВ), излучением с длиной волны 247 нм.
Определить длину волны рентгеновского излучения, если при комптоновском рассеянии этого излучения под углом длина волны рассеянного излучения оказалась равной 57 пм.
Фотон с энергией 0,3 МэВ рассеялся под углом на свободном электроне. Определить долю энергии фотона, приходящуюся на рассеянный фотон.
Фотон с энергией 0,4 МэВ рассеялся под углом на свободном электроне. Определить энергию рассеянного фотона и кинетическую энергию электрона отдачи.
Фотон с энергией 1,025 МэВ рассеялся на первоначально покоившемся электроне. Определить угол рассеяния фотона, если длина волны рассеянного фотона стала равна 2,43 пм.
Фотон с энергией 0,25 МэВ рассеялся на свободном электроне на угол
.
Определить кинетическую энергию
электрона отдачи.Фотон с длиной волны 5 пм испытал рассеяние под углом на первоначально покоящемся свободном электроне. Определить: изменение длины волны фотона; энергию электрона отдачи; импульс электрона отдачи.
Угол рассеяния фотона . Угол отдачи электрона . Определить энергию падающего фотона.
8.4. Теория атома водорода.
1.8.4. Спектр атома водорода
Одним из важнейших вопросов в оптике был вопрос об излучении энергии атомом. И здесь мы, прежде всего, должны обратиться к области оптики занимающейся изучением спектров. Детальное изучение спектров показало, что атом излучает и поглощает одни и те же длины волн. Почему? Почему спектры атомов являются линейчатыми? Почему все химические элементы имеют различные спектры?
Наиболее изученным оказался спектр атома водорода, самого простого атома.
Бальмер подобрал эмпирическую формулу, описывающую все известные к тому времени спектральные линии в видимой части спектра атома водорода
,
а
-
постоянная Ридберга.
В дальнейшем в спектре атома водорода были обнаружены еще несколько серий, описываемых формулами
Серия Лаймана – ультрафиолет
Серия
Пашена – инфракрасная
Серия Брекета – инфракрасная и др.
Все эти серии могут быть описаны одной формулой вида
,
где
имеет постоянное значение, а
принимает значения
.
Приведенные выше формулы были подобраны эмпирически и долгое время не имели теоретического обоснования, хотя и были подтверждены экспериментально с очень высокой точностью.