Тепловое излучение

ЗАДАНИЕ № 16

Температура абсолютно черного тела увеличена в 2 раза, а его интегральная излучательность увеличилась при этом в …

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) 2 раза ; 2) 4 раза ; 3) 8 раз ; 4) 16 раз ; 5) 32 раза .

ЗАДАНИЕ № 17

На рисунке представлены графики зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от частоты при различных температурах. Наибольшей температуре соответствует график…

r_ν

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) 1 ; 2) 2 ; 3) 3 .

ν

ЗАДАНИЕ № 18

На рисунке показаны кривые зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при различных температурах. Наибольшей температуре соответствует график…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) 1;

2) 2;

3) 3;

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) 1 ; 2) 2 ; 3) 3 .

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) 1;

2) 2;

3) 3;

ЗАДАНИЕ № 19

На рисунке показана кривая зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при Т = 6000 К . Если температуру тела уменьшить в 4 раза, то длина волны, соответствующая максимуму излучения абсолютно черного тела, равна (нм)…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) 150 ; 2) ;

2) 250 ;;

3) 3)500 ; 4) 1000 ;

5) 2000 .

ЗАДАНИЕ № 20

На рисунке показаны кривые зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при различных температурах. Если кривая 1 соответствует спектру излучения абсолютно черного тела при температуре 6000 К, то кривая 2 соответствует температуре (К)…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) 500 К ; 2) 1500 К ;

3) 2000 К ; 4) 4000 К .

---------------------------

Указания к заданиям № 16 - 20

Закон Стефана-Больцмана: ,

где –интегральная излучательность абсолютно черного тела, т.е. мощность излучения с единицы площади поверхности абсолютно черного тела;

Т – температура;

–постоянная Стефана-Больцмана.

Закон смещения Вина: , где – длина волны, соответствующая максимальному значению спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела,T – термодинамическая температура тела, b – постоянная Вина.

Внешний фотоэффект

2) 2;

3) 3;

ЗАДАНИЕ № 21

В опытах по внешнему фотоэффекту изучалась зависимость энергии фотоэлектрона от частоты падающего на фотокатод света. Для некоторого материала фотокатода исследуемая зависимость представлена на рисунке линией b. При замене материала фотокатода на материал с меньшей работой выхода электрона зависимость W_k ( ) будет соответствовать линии …

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) a ; 2) b ;

3) c ; 4) d .

ЗАДАНИЕ № 22

На рисунке представлены две зависимости задерживающего напряжения U₃ от частоты ν падающего света для внешнего фотоэффекта. Укажите верные утверждения.

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1. А₂ < А₁, где А₁ и А₂ – значения работы

выхода электронов из соответствующего

металла.

2. Зависимости получены для двух

различных металлов.

3. С помощью этих зависимостей можно

определить значение постоянной Планка.

ЗАДАНИЕ № 23

На рисунке представлены две вольтамперные характеристики вакуумного фотоэлемента. Если Е – освещенность фотокатода, а   – частота падающего на него света, то справедливо следующее утверждение…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) ₁ > ₂ , E₁ > E₂ ;

2) ₁ > ₂ , E₁ = E₂ ;

3) ₁ = ₂ , E₁ > E₂ ;

4) ₁ = ₂ , E₁ < E₂ ;

5) ₁ < ₂ , E₁ > E₂ ;

6) ₁ < ₂ , E₁ = E₂ .

ЗАДАНИЕ № 24

На рисунке представлены две вольтамперные характеристики вакуумного фотоэлемента. Если Е – освещенность фотокатода, а   – частота падающего на него света, то справедливо следующее утверждение…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) ₁ > ₂ , E₁ > E₂ ;

2) ₁ > ₂ , E₁ = E₂ ;

3) ₁ = ₂ , E₁ > E₂ ;

4) ₁ = ₂ , E₁ < E₂ ;

5) ₁ < ₂ , E₁ > E₂ ;

6) ₁ < ₂ , E₁ = E₂ .

---------------------------

Указания к заданиям № 21 – 24

Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэлектронного эффекта:

,

где – энергия фотона частотой ν , падающего на поверхность металла

(h – постоянная Планка),

–работа выхода электрона из металла,

–максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона

(m – масса электрона, – скорость электрона).

Если , то фотоэффект возможен, если, то фотоэффект невозможен, а если, тосоответствует так называемой красной границе фотоэффекта, т.е. наименьшей частоте света, при которой фотоэффект еще возможен.

Закономерности фотоэлектрического эффекта.

Фототок, при котором все выбитые из катода электроны достигают анода, это фототок насыщения на вольт-амперной характеристике I(U) фотоэлемента.

Сила фототока насыщения при облучении катода светом фиксированной частоты пропорциональна интенсивности облучения.

Величина задерживающего напряжения U_з , при котором фототок прекращается (I = 0), определяется из соотношения: ,

где – работа электрического поля по погашению кинетической энергии фотоэлектрона отдо0.