Задача №2

Максимум спектральной плотности энергетической светимости поверхности Солнца приходится на длину _max=0,5мк. Определить 1) температуру поверхности Солнца; 2) световое давление на земную поверхность. Коэффициент отражения принять равным 0,6.

Решение

1 . Приняв Солнце за черное тело, температуру поверхности Солнца определим по закону Вина:

(1)

.

2. Полный поток излучения солнечной энергии, приходящейся на все длины волн:

Ф =R_е  S , (2)

где R_е – энергетическая светимость черного тела по закону Стефана-Больц­мана:

, (3)

где  – постоянная Стефана-Больцмана, , S – площадь Солнца,

₍₄₎

где r – радиус Солнца, r =6,9510⁸ м.

Полный поток излучения с учетом (3) и (4):

₍₅₎

1. Световое давление р определим по формуле:

, (6)

где Е_э – плотность потока энергии у поверхности Земли:

, (7)

где R – среднее расстояние от Земли до Солнца.

Подставив (7) в (6), получим:

(8)

,

Задача №3

Цезий освещается монохроматическим светом с длиной волны 400 нм. Определить наименьшее задерживающее напряжение, при котором фототок прекратиться. Работа выхода электронов из цезия равна 1.89 эВ.

Решение

У равнение Эйнштейна для фотоэффекта

(1) или (1^/)

Для того чтобы ток прекратился, необходимо приложить задерживающее напряжение U_0, при котором

₍₂₎

С учетом (2) уравнение (1) примет вид:

.

Откуда .

Задача №4

Определить длину волны и энергию фотона при переходе электрона в атоме водорода с четвертого энергетического уровня на второй (серия Бальмера). Решение

П ри переходе электрона с отдаленной орбиты на внутреннюю происходит излучение энергии:

, (1)

где  – энергия фотона; h – постоянная Планка; с – скорость света;  – длина волны.

Величину, обратную длине волны, определим по формуле:

(2)

где R – постоянная Ридберга; m – номер орбиты, на которую переходит электрон; n – номер орбиты, с которой переходит электрон.

Подставив в (2) числовые значения, получим:

• 

Подставив числовые значения в (1), получим:

•