Раздел 20. Дифракционные решетки.

1. Дифракционная решетка с периодом a = 1/200 мм освещается зеленым светом с длиной волны  = 550 нм. Экран находится на расстоянии l = 1,5 м от решетки. На каком расстоянии d от центрального максимума находится максимум 2-го порядка?

2. Дифракционная решетка освещается белым светом. Экран находится на расстоянии l = 30 см от решетки. На расстоянии d = 16,5 мм от центрального максимума находится зеленый максимум 1-го порядка. Какова длина волны зеленого света?

3. (д) Во сколько раз возрастает ширина дифракционной картины на экране при уменьшении периода дифракционной решетки в n раз?

Раздел 21. Элементы специальной теории относительности.

1. С какой скоростью, относительно Земли, должен двигаться космический корабль, чтобы для земного наблюдателя от стал короче на ¼ своей длины в состоянии покоя на Земле.

2. Время жизни элементарной частицы -мезон для земного наблюдателя составляет 8,3  10^-17 с. Чему равно время жизни -мезона в системе отсчета, в которой он неподвижен (т.е. для самого -мезона), если скорость его движения относительно Земли равна половине скорости света в вакууме?

3. Две частицы летят навстречу друг другу со скоростями, относительно земли, равными ¾ скорости света каждая. Чему равна скорость движения одной частицы относительно другой?

4. На сколько увеличивается масса тела при движении тела со скоростью 110⁸ м/с по сравнению с состоянием покоя, когда масса была равна 1 кг?

5. Во сколько раз возрастает масса тела при его подъеме на высоту 1 км?

6. Стальную деталь нагрели от 0 С до 500 С. Удельная теплоемкость стали 460 Дж/кгС. На сколько процентов возросла масса детали?

Раздел 22. Основы квантовой физики.

1. Чему равна энергия одного кванта зеленого света с длиной волны 560 нм?

2. (д) Энергия кванта света составляет 2,810^-19 Дж. Какова частота колебаний?

3. Один миллион квантов монохроматического света обладает общей энергией 410^-13 Дж. Найдите частоту излучаемых колебаний.

4. (д) Какое количество квантов синего света с длиной волны 460 нм обладает суммарной энергией 1 Дж?

5. Квант какого света излучается атомом водорода при переходе электрона с 5-го на 2-й энергетический уровень. Постоянная Ридберга R’ = 2,17  10^-18 Дж. (Т.е. найдите длину волны и по ее значению определите цвет света.)

Раздел 23. Внешний фотоэффект.

1. На цинковую пластинку падают ультрафиолетовые лучи, имеющие частоту колебаний  = 210¹⁵ Гц. Работа выхода электрона из цинка A_вых = 4,2 эВ. Масса электрона m_e = 9,1  10^-31 кг, модуль заряда электрона ē = 1,6  10^-19 Кл. Найдите скорость v эмиссирующих электронов.

2. Скорость эмиссирующих с поверхности металла электронов равна v, а работа выхода электрона из металла – A_вых. Найдите длину волны  излучения, падающего на поверхность металла.

3. Литиевая пластинка, работа выхода электрона из которой равна 2,4 эВ, освещается синим светом с длиной волны 460 нм. Найдите импульс эмиссирующего электрона.

4. (д) Работа выхода электрона из некоторого металла равна 2 эВ, а импульс эмиссирующего электрона составляет 2,96  10^-25 кгм/с. Какова частота света, освещающего поверхность металла?

5. Работа выхода электрона из вольфрама равна 4,5 эВ. Возможен ли фотоэффект при освещении вольфрама светом с длиной волны 0,45 мкм?

6. Красная граница фотоэффекта у некоторого металла ₀ = 1,09  10¹⁵ Гц. Найдите скорость v эмиссирующих электронов при освещении металла ультрафиолетовым излучением частоты  = 1,67  10¹⁵ Гц.

7. (д) Поверхность металла освещается ультрафиолетовым излучением с длиной волны 1800 Å. Скорость эмиссирующих электронов составляет 900 км/с. Найдите красную границу фотоэффекта по частоте.

8. (д) При освещении поверхности металла светом с длиной волны 700 нм скорость эмиссирующих электронов равна 150 км/с. Какой должна быть длина волны освещающего излучения, чтобы скорость электронов была в 3 раза больше?

9. (д) При освещении металла светом частоты 6  10¹⁴ Гц кинетическая энергия эмиссирующего электрона равна 0,8 эВ. Какова должна быть частота освещающего излучения, чтобы скорость электронов составляла 1000 км/с?

10. На фотоэлемент с электродами из цезиевого сплава падают ультрафиолетовые лучи длиной волны  = 3300 Å. Работа выхода электрона из катода фотоэлемента A_вых = 2 эВ. Какое задерживающее напряжение U_з надо подать на фотоэлемент, чтобы фототок, вызванный фотоэффектом, прекратился?

11. (д) Когда фотоэлемент освещается желтым светом длиной волны 0,6 мкм, то для прекращения фототока необходимо задерживающее напряжение 1,2 В. Каково необходимое задерживающее напряжение при освещении фотоэлемента фиолетовым светом с длиной волны 0,4 мкм?

12. На фотоэлемент падает излучение частотой 0,9  10¹⁵ Гц. Необходимое задерживающее напряжение для прекращения фототока составляет 2 В. Найдите работу выхода электрона из электрода фотоэлемента. Ответ дайте и в джоулях, и в электрон-вольтах.

13. (д) Фотоэлемент освещается ультрафиолетовыми лучами длиной волны 3000 Å. Для прекращения наведения фото-ЭДС на электроды подано минимально необходимое напряжение 2 В. Найдите работу выхода электрона, красную границу фотоэффекта по частоте и по длине волны. Ответ на первый вопрос дайте и в джоулях, и в электрон-вольтах.

14. Как известно из истории физики, постоянная Планка была впервые определена экспериментальным путем. Установлено, что при освещении фотоэлемента излучением частоты 2,2  10¹⁵ Гц минимальное задерживающее напряжение равно 6,6 В, а при частоте 4,6  10¹⁵ Гц – 16,5 В. Найдите по этим данным значение постоянной Планка.