5.Фотоэффект

1. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вылетающих из вольфрамового электрода, освещаемого ультрафиолетовым светом с длиной волны 0,2 мкм. Работа выхода электронов из вольфрама 4,5 эВ.

2. Катод вакуумного фотоэлемента освещается светом с длиной волны 0,405 мкм. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 1,2 В. Найти работу выхода электронов из катода.

3. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при освещении цинкового электрода монохроматическим светом 0,26эВ. Вычислить длину волны света, применявшегося при освещении.Работа выхода электронов из цинка 4 эВ.

4. Красной границе фотоэффекта для алюминия соответствует длина волны 0,332 мкм. Найти длину волны монохроматической световой волны, падающей на алюминиевый электрод, если фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 1 В.

5. Найти задерживающую разность потенциалов для фотоэлектронов, испускаемых при освещении цезиевого электрода ультрафиолетовым излучением с длиной волны 0,3 мкм.Работа выхода электронов из цезия1,9 эВ.

6. Цезий освещается спектральной линией Нᵦ водорода (λ=0,476 мкм). Какую наименьшую задерживающую разность потенциалов надо приложить, чтобы фототок прекратился?

7. Калий освещается монохроматическим светом с длиной волны 509 нм. Определить максимально возможную кинетическую энергию фотоэлектронов. Сравнить её со средней энергией теплового движения электронов при температуре 17°С.Работа выхода электронов из калия2 эВ.

8. На металлическую пластину направлен пучок ультрафиолетовых лучей (λ=0,25 мкм). Фототок прекращается при минимальной задерживающей разности потенциалов 0,96 В. Определить работу выхода электронов из металла.

9. На поверхность металла падают монохроматические лучи с длиной волны λ= 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта λ=0,3 мкм. Какая доля энергии металла расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?

10. Свет с длиной волны λ=0,3 мкм вырывает фотоэлектроны из металлической пластинки, сообщая им скорость 0,9· м/с. Из какого металла сделана эта пластинка?

6.Эффект Комптона

1. В результате комптоновского рассеяния на свободном электроне длина волны гамма-фотона увеличилась в два раза. Найти кинетическую энергию электрона отдачи, если угол рассеяния фотона равен 60°. До столкновения электрон покоился.

2. Гамма-фотон с энергией 0,51 МэВ испытал комптоновское рассеяние на свободном электроне строго назад. Определить кинетическую энергию электрона отдачи. До столкновения электрон покоился.

3. Гамма-фотон с энергией 1,02 МэВ в результате комптоновского рассеяния на свободном электроне отклонился от первоначального направления на угол 90°. Определить импульс электрона отдачи. До столкновения электрон покоился.

4. В результате комптоновского рассеяния на свободном электроне энергия гамма-фотона уменьшилась в два раза. Угол рассеяния фотона равен 60°. Найти импульс электрона отдачи. До столкновения электрон покоился.

5. Первоначально покоившийся свободный электрон в результате комптоновского рассеяния на нём гамма-фотона с энергией 0,51 МэВ приобрел кинетическую энергию, равную 0,17 МэВ. Чему равен угол рассеяния фотона?

6. Гамма-квант с энергией 1,25 МэВ был рассеян на свободном электроне. Определить комптоновскую длину волны рассеянного гамма-кванта, если электрон отлетел под углом 60° к направлению падения кванта.

7. Фотон с энергией 0,15 МэВ рассеялся на покоившемся свободном электроне, в результате чего его длина изменилась на 3,0 пм. Найти угол, под которым вылетел комптоновский электрон.

8. Рентгеновское излучение длиной волны 0,558 рассеивается плиткой графита. Определить длину волны лучей, рассеянных под углом 60° к направлению падающих лучей.

9. Фотон с энергией 0,4 МэВ рассеялся под углом 90° на свободном электроне. Определить энергию рассеянного фотона и кинетическую энергию электрона отдачи.

10. Фотон с энергией 1,025 МэВ рассеялся на первоначальном покоившемся свободном электроне. Определить угол рассеяния фотона, если длина волны рассеянного фотона оказалась равной комптоновской длине волны = 2,43 пм.