12.2. Фотоефект.

12A24 Фотоефект полягає у

Б) виривання електронів з речовини під дією квантів світла;

12A25 Види фотоефекту:

Г) зовнішній, внутрішній, вентильний;

12A26 Внутрішній фотоефект — це

В) перехід електронів у речовині із зв’язаного стану у вільний під дією квантів світла;

12A27 Зовнішній фотоефект — це

А) виривання електронів з поверхні металу під дією квантів світла;

12A28 Вентильний фотоефект — це

Г) перехід електронів напівпровідника р-типу в напівпровідник n-типу під дією квантів світла, в результаті чого виникає е.р.с.;

12A29 Величина фотоструму насичення у фотоелементі залежить від

Б) інтенсивності світла, яке падає на фотокатод;

12A30 Затримуюча напруга – це

Б) зворотна напруга між фотокатодом і анодом, при якій фотострум зменшується до нуля;

12A31 Затримуюча напруга дорівнює

Г) максимальній кінетичній енергії фотоелектрона;

12A32 Робота виходу електронів із поверхні фотокатода залежить від

Г) від матеріалу фотокатода;

12A33 Кількість фотоелектронів, які вириваються світлом із фотокатода за одиницю часу, пропорційна до

А) інтенсивності падаючого світла;

12A34 Максимальна кінетична енергія фотоелектронів залежить від

А) частоти падаючого світла і роботи виходу електронів з металу;

12A35 Червона межа фотоефекту − це

Б) частота (довжина хвилі) квантів світла, за якої припиняється фотоефект;

12A36 Рівняння Ейнштейна для червоної межі фотоефекту записується формулою:

Б) ;

12A37 Рівняння Ейнштейна для зовнішнього фотоефекту записується формулою:

А) ;

12A38 Виникнення електрорушійної сили в сонячних батареях пояснюється

В) вентильним фотоефектом;

12A39 Рівняння Ейнштейна для зовнішнього фотоефекту – це закон збереження

Б) енергії;

12A40 Принцип дії фоторезисторів ґрунтується на явищі

Б) внутрішнього фотоефекту;

12.3. Ефект Комптона.

12A41 Для ефекту Комптона виконуються закони збереження

Г) імпульсу та повної енергії;

12A42 Збільшення довжини хвилі електромагнітного випромінювання при ефекті Комптона залежить від

Г) кута розсіяння;

12A43 Енергія кванта для сталої частоти світла дорівнює:

А) ;

12A44 Маса кванта для визначеної частоти світла дорівнює:

А) ;

12A45 Імпульс фотона для визначеної довжини хвилі дорівнює:

Г) ;

12A46 Імпульс фотона для визначеної частоти світла дорівнює:

В) ;

12A47 Коефіцієнт відбивання світла поверхнею – це відношення кількостей фотонів

Б) відбитих від поверхні до падаючих на поверхню;

12A48 Світловий тиск Р визначається об’ємною густиною енергії Wвипромінювання для коефіцієнта відбиванняза формулою:

В) P=W(1+);

12A49 Ефект Комптона - це

Г) зменшення енергії кванта короткохвильового електромагнітного випромінювання при розсіянні на вільних електронах речовини;

Задачі першого рівня складності

12B1 Поглинальна здатність сірого тіла дорівнює 0,5, а його інтегральна випромінювальна здатність 125 Вт/м². Визначити інтегральну випромінювальну здатність (у Вт/м²) абсолютно чорного тіла при тій же температурі.

Г) 250;

12B2 Визначити площу (в м²) поверхні абсолютно чорного тіла, якщо при потужності випромінювання 1кВт його інтегрована випромінювальна здатність дорівнює 500 Вт/м².

Б) 2;

12B3 Інтегральна випромінювальна здатність сірого тіла при температурі 100 К дорівнює 3,39 Вт/м². Визначити величину сталої Стефана-Больцмана (у нВт/м²К²), якщо поглинальна здатність тіла дорівнює 0,6.

В) 56,5;

12B4 Оцінити величину сталої в законі зміщення Віпа (в К·мм), якщо при температурі 6000 К довжина хвилі, яка відповідає максимуму спектральної густини випромінювальної здатності абсолютно чорного тіла, дорівнює 0,5 мкм.

В) 3;

12B5 Визначити інтегральну випромінювальну здатність (у Вт/м²) абсолютно чорного тіла при температурі 100 К, якщо стала Стефана-Больцмана дорівнює 5,67·10^-8Вт/(м²·К⁴).

Г) 5,67;

12B6 Інтегральна випромінювальна здатність сірого тіла дорівнює 45,36 Вт/м². Визначити його температуру (в К), якщо поглинальна здатність 0,5, а стала Стефана-Больцмана дорівнює 5,67·10^-8Вт/(м²·К⁴).

В) 200;

12B7 Інтегральна випромінювальна здатність абсолютно чорного тіла дорівнює 50 Вт/м². Визначити поглинальну здатність сірого тіла, якщо його інтегральна випромінювальна здатність при тій же температурі дорівнює 30 Вт/м².

В) 0,6;

12B8 Визначити потужність випромінювання (у Вт) абсолютно чорного тіла, якщо при площі його поверхні 100 мм²його інтегральна випромінювальна здатність дорівнює 3·10⁵Вт/м².

В) 30;

12B9 Інтегральна випромінювальна здатність сірого тіла при температурі 100 К дорівнює 2,835 Вт/м². Визначити його поглинальну здатність, якщо стала Стефана-Больцмана 5,67·10^-8Вт/(м²·К⁴).

В) 0,5;

12B10 Визначити температуру (в К) абсолютно чорного тіла, якщо довжина хвилі, що відповідає його максимальній густині спектральної випромінювальної здатності при цій температурі, дорівнює 1 мкм. Значення сталої в законі зміщення Віпа становить 2,9·10^-3К·м.

В) 2900;

12B11 Оцінити значення сталої в другому законі Віпа (у мкВт/К⁵·м³), якщо при температурі 10 К максимальна густина спектральної випромінювальної здатності абсолютно чорного тіла дорівнює 1,3 Вт/м³·К⁵

Б) 13;

12B12 Інтегральна випромінювальна здатність абсолютно чорного тіла дорівнює 40 Вт/м². Визначити інтегральну випромінювальну здатність (у Вт/м²) сірого тіла при цій же температурі, якщо його поглинальна здатність дорівнює 0,75.

В) 30;

12B13 Визначити інтегральну випромінювальну здатність (у Вт/м²) абсолютно чорного тіла, якщо потужність випромінювання 0,02 Вт, а площа поверхні 1 см².

А) 200;

12B14 Визначити довжину хвилі (в мкм), яка відповідає максимальній густині спектральної випромінювальної здатності абсолютно чорного тіла при кімнатній (290 К) температурі. Стала в законі Віна рівна 2,9·10^-3К·м.

Б) 10;

12B15 Визначити інтегральну випромінювальну здатність (у Вт/м²) сірого тіла при температурі 100 К, якщо поглинальна здатність тіла 0,9, а стала Стефана-Больцмана 5,67·10^-8Вт/(м²·К⁴).

Г) 5,1;

12B16 Температура абсолютно чорного тіла підвищується від 100 К до 300 К. В скільки разів збільшується при цьому його максимальна спектральна густина випромінювальної здатності?

В) 81;

12B17 Визначити температуру абсолютно чорного тіла (в К), якщо його інтегральні випромінювальна здатність

90,72 Вт/м², а значення сталої Стефана-Больцмана 5,67·10^-8Вт/(м²·К⁴).

Г) 200;

12B18 Температура абсолютно чорного тіла підвищується від 400 К до 800 К. У скільки разів збільшується при цьому його інтегральна випромінювальна здатність?

Г) 16;

12B19 Визначити максимальну спектральну густину випромінювальної здатності абсолютно чорного тіла (у кВт/м³) при температурі 100 К, якщо стала у другому законі Віна рівна 1,29·10^-5Вт/м³·К⁵.

Б) 129;

12B20 Визначити значення сталої Стефана-Больцмана (у нВт·м^-2·К^-4), якщо при температурі 100 К інтегральна випромінювальна здатність абсолютно чорного тіла дорівнює 5,7 Вт/м².

Б) 57;

12B21 Визначити температуру абсолютно чорного тіла (в К), якщо його максимальна спектральна випромінювальна здатність 1,29·10⁵Вт/м³, а значення сталої в другому законі Віна становить 1,29·10^-5Вт/м³К⁵.

Б) 100;

12B22 Визначити спектральну густину випромінювальної здатності абсолютно чорного тіла (у Вт/м³), якщо інтервалу довжин хвиль 3 нм відповідає інтервал інтегральної випромінювальної здатності 9 мкВт/м².

Д) 3000.

12B23 Визначити частоту монохроматичного світла, якщо імпульс фотона 6,626·10^-28Н·с. Значення сталої Планка і швидкості світла у вакуумі дорівнюють відповідно 6,626·10^-34Дж·с і 3·10⁸м/с.

Б) 3·10¹⁴;

12B24 Визначити імпульс фотона (в нН·с), якщо довжина відповідної світлової хвилі жорсткого гамма-випромінювання дорівнює 3,313·10^-25м. Значення сталої Планка і швидкості світла у вакуумі дорівнюють відповідно

6,626·10^-34Дж·с і 3·10⁸м/с.

Б) 2;

12B25 Визначити довжину хвилі (в нм) рентгенівського випромінювання, якщо імпульс відповідного фотона

6,626·10^-25Н·с. Значення сталої Планка 6,626·10^-34Дж·с.

А) 1;

12B26 Визначити імпульс фотона (в нН·с), якщо частота жорсткого гамма-випромінювання 1,5·10³³Гц. Значення сталої Планка і швидкості світла у вакуумі дорівнюють відповідно 6,626·10^-34Дж·с і 3·10⁸м/с.

Б) 3,313;

12B27 Визначити червону межу фотоефекту для натрію, якщо робота виходу становить 2,3 еВ. Значення сталої Планка і швидкості світла у вакуумі дорівнюють відповідно 6,625·10^-34Дж·с і 3·10⁸м/с.

Д) 540 нм.

12B28 Визначити червону межу фотоефекту для калію, якщо робота виходу становить 2 еВ. Значення сталої Планка і швидкості світла у вакуумі дорівнюють відповідно 6,625·10^-34Дж·с і 3·10⁸м/с.

Г) 620 нм;

12B29 Визначити червону межу фотоефекту для літію, якщо робота виходу становить 2,4 еВ. Значення сталої Планка і швидкості світла у вакуумі дорівнюють відповідно 6,625·10^-34Дж·с і 3·10⁸м/с.

В) 517 нм;

12B30 Червона межа фотоефекту для деякого металу дорівнює 275 нм. Яке мінімальне значення енергії фотона викликає фотоефект? Значення сталої Планка і швидкості світла у вакуумі дорівнюють відповідно 6,626·10^-34Дж·с і

3·10⁸м/с.

Б) 4,5 еВ;

12B31 Визначити сталу Планка, якщо відомо, що фотоелектрони, які вириваються з поверхні металу світлом з частотою 2,2·10¹⁵Гц повністю затримуються зворотнім потенціалом 6,6 В, а які вириваються з поверхні металу світлом з частотою 4,5·10¹⁵Гц повністю затримуються зворотнім потенціалом 16,5 В.

В) 6,9·10^-34Дж·с;

12B32 На поверхню площею 100 см²щохвилини падає 63 Дж світлової енергії. Визначити величину світлового тиску (в мкПа), якщо поверхня повністю відбиває всі промені.

Б) 0,7;

12B33 На поверхню площею 100 см²щохвилини падає 63 Дж світлової енергії. Визначити величину світлового тиску (в мкПа), якщо поверхня повністю поглинає всі промені.

Г) 0,35;

12B34 Рентгенівські промені з довжиною хвилі 0,0708 нм зазнають комптонівського розсіювання на парафіні. Визначити довжину хвилі променів, розсіяних в напрямі 90º. Вважати, що комптонівська довжина хвилі 2,426 пм.

Б) 0,0732 нм;

12B35 Якою була довжина хвилі рентгенівського випромінювання, якщо при комптонівському розсіюванні цього випромінювання графітом під кутом 60º довжина хвилі розсіяного випромінювання дорівнювала 0,0254 нм? Комптонівська довжина хвилі дорівнює 2,426 пм.

А) 0,024 нм;

12B36 Пучок монохроматичного світла (λ=662 нм) падає на зачорнену поверхню і чинить на неї тиск 0,3 мкПа. Визначити концентрацію електронів у пучку. Значення сталої Планка і швидкості світла у вакуумі дорівнюють відповідно 6,626·10^-34Дж·с і 3·10⁸м/с.

В) 10¹²м^-3;

12B37 Визначити максимальну зміну довжини хвилі для комптонівського розсіювання на електронах. Комптонівська довжина хвилі 2,43 пм.

А) 4,86 пм;