Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
13.Квантовая физика.doc
Скачиваний:
192
Добавлен:
11.11.2018
Размер:
5.73 Mб
Скачать

4. Формула Эйнштейна для фотоэффекта

А 1

На пластину из никеля попадает электромагнитное излучение, энергия фотонов которого равна 8 эВ. При этом в результате фотоэффекта из пластины вылетают электроны с максимальной энергией 3 эВ. Какова работа выхода электронов из никеля?

1) 11 эВ 2) 5 эВ

3) 3 эВ 4) 8 эВ

А 2

На пластину из никеля попадает электромагнитное излучение, энергия фотонов которого равна 9 эВ. При этом в результате фотоэффекта из пластины вылетают электроны с максимальной энергией 4 эВ. Какова работа выхода электронов из никеля?

1) 13 эВ 2) 9 эВ

3) 5 эВ 4) 3 эВ

А 3

Пластина из никеля освещается светом, энергия фотонов которого равна 7 эВ. При этом в результате фотоэффекта из пластины вылетают электроны с максимальной энергией 2,5 эВ. Какова работа выхода электронов из никеля?

1) 9,5 эВ 2) 7 эВ

3) 4,5 эВ 4) 2,5 эВ

А 4

Работа выхода для материала пластины равна 2 эВ. Пластина освещается монохроматическим светом. Какова энергия фотонов падающего света, если максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 1,5 эВ?

1) 3,5 эВ 2) 2 эВ 3) 1,5 эВ 4) 0,5 эВ

А 5

Металлическую пластину освещают светом с энергией фотонов 6,2 эВ. Работа выхода для металла пластины равна 2,5 эВ. Какова максимальная кинетическая энергия образовавшихся фотоэлектронов?

1) 3,7 эВ 2) 2,5 эВ 3) 6,2 эВ 4) 8,7 эВ

А 6

Энергия фотона, соответствующая красной границе фотоэффекта, для калия . Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, если на металл падает свет, энергия фотонов которого равна

1) 2) 0 Дж 3) 4)

А 7

Энергия фотона, поглощенного при фотоэффекте, равна . Кинетическая энергия электрона, вылетевшего с поверхности металла под действием этого фотона

1) больше

2) меньше

3) равна

4) может быть больше или меньше в разных условиях

А 8

Энергия фотонов, падающих на фотокатод, в 4 раза больше работы выхода материалов фотокатода. Каково отношение максимальной кинетической энергии фотоэлектронов к работе выхода?

1) 1 2) 2

3) 3 4) 4

А 9

Фотоны с энергией 2,1 эВ вызывают фотоэффект с поверхности цезия, для которого работа выхода равна 1,9 эВ. Чтобы максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов увеличилась в 2 раза, нужно увеличить энергию фотона на

1)

0,1 эВ

2)

0,2 эВ

3)

0,3 эВ

4)

0,4 эВ

А 10

Если А – работа выхода, h – постоянная Планка, то длина волны света , соответствующая красной границе фотоэффекта, определяется соотношением

1) 2)

3) 4)

А 11

Работа выхода электрона из металла Авых = 3∙10–19 Дж. Найдите максимальную длину волны λ излучения, которым могут выбиваться электроны.

1)

660 нм

2)

66 нм

3)

6,6 нм

4)

6600 нм

А 12

Минимальная энергия фотона, способного выбить электрон с по­верхности цезия, составляет 1,81 эВ. Такая энергия соответствует фотонам

  1. инфракрасного излучения (> 800 нм)

  2. видимого света (400 - 800 нм)

  3. ультрафиолетового. (80 - 400 нм)

  4. рентгеновского излучения (1 - 10 нм)

А 13

Минимальная энергия фотона, способного выбить электрон с по­верхности меди составляет 4,4 эВ. Такая энергия соответствует фо­тонам

  1. инфракрасного излучения (>800 нм)

  2. видимого света (400-800 нм)

  3. ультрафиолетового излучения (80-400 нм)

  4. рентгеновского излучения (1-10 нм)

А 14

Минимальная энергия фотона, способного выбить электрон с поверхности пластины, изготовленной из окисла серебра и покрытой цезием, равна 0,75 эВ. Такая энергия соответствует фотонам

1) инфракрасного излучения (> 800 нм)

2) видимого света (400 - 800 нм)

3) ультрафиолетового излучения (80 - 400 нм)

4) рентгеновского излучения (1 - 10 нм)

А 15

Минимальная энергия фотона, способного выбить электрон с по­верхности пластины из калия, равна 2,2 эВ. Такая энергия соответ­ствует фотонам

1) инфракрасного излучения (>800 нм)

2) видимого света (400 - 800 нм)

3) ультрафиолетового излучения (80 - 400 нм)

4) рентгеновского излучения (1 - 10 нм)

А 16

Минимальная энергия фотона, способного выбить электрон с по­верхности пластины из золота, равна 4,3 эВ. Такая энергия соответ­ствует фотонам

1) инфракрасного излучения (> 800 нм)

2) видимого света (400 - 800 мм)

3) ультрафиолетового излучения (80 - 400 нм)

4) рентгеновского излучения (1 - 10 нм)

А 17

Работа выхода из материала 1 больше, чем работа выхода из материала 2. Максимальная длина волны, при которой может наблю-даться фотоэффект на материале 1, равна ; максимальная длина волны, при которой может наблюдаться фотоэффект на материале 2, равна . На основании законов фотоэффекта можно утверждать, что

1) 2)

3) 4) может быть как больше, так и меньше

А 18

Вылетающие при фотоэффекте электроны задерживаются напряжением . Максимальная скорость электронов (- элементарный электрический заряд, - масса электрона) равна

1) 2)

3) 4)

С 1

Чему равна скорость электронов, выбиваемых из металлической пластины, если при задерживающем напряжении на ней фотоэффект прекращается? (1027 км/с)

А 19

Если скорость фотоэлектронов, выбиваемых светом с поверхности катода, увеличивается в 3 раза, то задерживающая разность потенциалов (запирающий потенциал) в установке по изучению фотоэффекта должна

1) увеличиться в 9 раз

2) уменьшиться в 9 раз

3) увеличиться в 3 раза

4) уменьшиться в 3 раза

А 20

Работа выхода материала пластины равна 2 эВ. Пластина освещается монохроматическим светом. Чему равна энергия фотонов падающего света, если запирающее напряжение равно 1,5 В?

1) 0,5 эВ 2) 1,5 эВ 3) 2 эВ 4) 3,5 эВ

А 21

Работа выхода материала катода вакуумного фотоэлемента равна 1,5 эВ. Катод освещается монохроматическим светом, у которого энергия фотонов равна 3,5 эВ. Чему равно запирающее напряжение, при котором фототок прекратится?

1) 1,5 В 2) 2,0 В 3) 3,5 В 4) 5,0 В

А 22

Фотоэффект наблюдают, освещая поверхность металла светом фиксированной частоты. При этом задерживающая разность потенциалов равна U. После изменения частоты света задерживающая разность потенциалов увеличилась на U = 1,2 В. Насколько изменилась частота падающего света?

1)

1,8∙1014 Гц

2)

2,9∙1014 Гц

3)

6,1∙1014 Гц

4)

1,9∙1015 Гц

А 23

Фотоэлектроны, вылетевшие из металлической пластины, тормозятся электрическим полем. Пластина освещена светом, энергия фотонов которого 3 эВ. На рисунке приведен график зависимости фототока от напряжения тормозящего поля. Какова работа выхода электрона с поверхности пластины?

1) 1 эВ 2) 2 эВ 3) 3 эВ 4) 4 эВ

А 24

На графике приведена зависимость фототока от приложенного обратного напряжения при освещении металлической пластины (фотокатода) излучением энергией 4 эВ. Чему равна работа выхода для этого металла?

1) 1,5 эВ 2) 2,5 эВ 3) 3 эВ 4) 5,5 эВ

В 1

Металлическая пластина освещается светом с длиной волны 600 нм. Зависимость силы фототока от электрического потенциала пластинки представлена на графике (см. рисунок). Какова работа выхода электронов из металла? Ответ выразите в электронвольтах и округлите до сотых. (1,66 эВ)

I

0,8

0,4

U, В

0

-0,4

В 2

При освещении ультрафиолетовым светом с частотой 1015 Гц металлического проводника с работой выхода 3 эВ, из него выбиваются электроны. Какова максимальная кинетическая энергия выбиваемых электронов? Ответ выразить в эВ и округлите до сотых. (1,13 эВ)

А 25

В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,5 эВ и стали освещать её светом частоты . Затем частоту падающей на пластину световой волны увеличили в 2 раза, оставив неизменной интенсивность светового пучка. В результате этого максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов

1) увеличилась в 2 раза

2) не изменилась, т. к. фотоэлектронов не будет

3) увеличилась менее чем в 2 раза

4) увеличилась более чем в 2 раза

А 26

При освещении катода вакуумного фотоэлемента потоком монохроматического света происходит освобождение фотоэлектронов. Как изменится максимальная энергия вылетевших фотоэлектронов при увеличении частоты падающего света в 3 раза?

1) Увеличится в 3 раза

2) Не изменится

3) Увеличится более чем в 3 раза

4) Увеличится менее чем в 3 раза

А 27

При освещении катода вакуумного фотоэлемента потоком монохроматического света происходит освобождение фотоэлектронов. Как изменится максимальная энергия вылетевших фотоэлектронов при уменьшении частоты падающего света в 2 раза?

1) Увеличится в 2 раза

2) Уменьшится в 2 раза

3) Уменьшится более чем в 2 раза

4) Увеличится более чем в 2 раза

А 28

В некоторых опытах по изучению фотоэффекта фотоэлектроны тормозятся электрическим полем. Напряжение, при котором поле останавливает и возвращает назад все фотоэлектроны, назвали задерживающим напряжением. В таблице представлены результаты одного из первых таких опытов при освещении одной и той же пластины.

Задерживающее напряжение , В

0,4

0,6

Частота , Гц

5,5

6,1

Постоянная Планка по результатам этого эксперимента равна

1) 2) 3) 4)

А 29

В некоторых опытах по изучению фотоэффекта фотоэлектроны тормозятся электрическим полем. Напряжение, при котором поле останавливает и возвращает назад все фотоэлектроны, назвали задерживающим напряжением. В таблице представлены результаты одного из первых таких опытов при освещении одной и той же пластины, в ходе которого было получен значение

Задерживающее напряжение , В

0,6

Частота , Гц

5,5

6,1

Каково опущенное в таблице первое значение задерживающего потенциала?

1) 0,4 В 2) 0,5 В 3) 0,7 В 4) 0,8 В

В 3

При облучении катода светом частотой 1,2 • 1015 Гц фототок прекращается при приложении между анодом и катодом напряжения 1,65 В. Чему равна частота, соответствующая красной границе фотоэффекта для фотокатода? (8 • 1014 Гц)

С 2

Фотоэффект у данного металла начинается при частоте излучения . Найдите частоту падающего света, если вылетевшие с поверхности металла фотоэлектроны полностью задерживаются сеткой, потенциал которой относительно металла составляет 3 В.

С 3

Фотоэффект у данного металла начинается при частоте излучения . Найдите частоту падающего света, если вылетевшие с поверхности металла фотоэлектроны полностью задерживаются сеткой, потенциал которой относительно металла составляет 4 В.

С 4

При облучении катода светом частотой фототок прекращается при приложении между анодом и катодом напряжения . Чему равна частотная красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода?

А 30

Красная граница фотоэффекта исследуемого металла соответствует длине волны кр = 600 нм. Какова длина волны света, выбивающего из него фотоэлектроны, максимальная кинетическая энергия которых в 2 раза меньше работы выхода?

1)

300 нм

2)

400 нм

3)

900 нм

4)

1200 нм

А 31

Красная граница фотоэффекта исследуемого металла соответствует длине волны кр = 600 нм. При освещении этого металла светом длиной волны  максимальная кинетическая энергия выбитых из него фотоэлектронов в 3 раза меньше энергии падающего света. Какова длина волны  падающего света?

1)

133 нм

2)

300 нм

3)

400 нм

4)

1200 нм

А 32

Работа выхода электронов для исследуемого металла равна 3 эВ. Чему равна максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих из металлической пластинки под действием света, длина волны которого составляет 2/3 длины волны, соответствующей красной границе фотоэффекта для этого металла?

1) 2/3 эВ 2) 1 эВ 3) 3/2 эВ 4) 2 эВ

А 33

Рассчитайте максимальную скорость электронов, выбиваемых из металла светом с длиной волны 300 нм, если работа выхода .

1) 890 м/с 2) 890 км/с 3) 1200 км/с 4) 300000 км/с

В 4

При освещении ультрафиолетовым светом с частотой 1015 Гц металлического проводника с работой выхода 3,11 эВ выбиваются электроны. Чему равна максимальная скорость фотоэлектронов? Ответ округлите до одной значащей цифры. (597 км/с)

С 5

Фотокатод облучают светом, у которого длина волны . Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода . Какое напряжение нужно приложить между анодом и катодом, чтобы фототок прекратился? (1,375 В)

С 6

Фотокатод облучают светом, у которого длина волны . Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода . Какое напряжение нужно приложить между анодом и катодом, чтобы фототок прекратился? (1,03 В)

С 7

Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода . При облучении катода светом с длиной волны фототок прекращается, когда напряжение между анодом и катодом . Определите длину волны падающего света. (298 нм)

С 8

При облучении катода светом с длиной волны фототок прекращается, когда напряжение между анодом и катодом . Определите красную границу фотоэффекта для этого вещества. (454 нм)

С 9

На поверхность серебра падает ультрафиолетовое излучение с длиной волны 260 нм. Чему равна максимальная скорость выбиваемых электронов, если красная граница фотоэффекта составляет 4,3 эВ? (402 км/с)

С 10

Какова максимальная скорость электронов, выбиваемых из металлической пластины светом с длиной волны нм, если красная граница фотоэффекта 540 нм? (803 км/с)

С 11

Поверхность золотой пластины освещают ультрафиолетовым излучением с длиной волны 270 нм. Красная граница фотоэффекта составляет 285 нм. Какова максимальная скорость выбиваемых электронов? (290 км/с)

С 12

Ультрафиолетовое излучение с длиной волны 240 нм освещает медную пластинку. Красная граница фотоэффекта для меди соответствует 270 нм. Какова максимально возможная скорость фотоэлектронов во время фотоэффекта? (449 км/с)

С 13

Какова максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих с по­верхности цезия под действием света с длиной волны 500 нм, если красная граница фотоэффекта для цезия соответствует 620 нм? (410 км/с)

С 14

Чему равна длина волны , соответствующая красной границе фотоэффекта, если при облучении металлической пластинки светом длиной волны 330 нм максимальная скорость выбиваемых электронов составляет 800 км/с? (641 нм)

С 15

Поверхность никеля освещена ультрафиолетовым излучением с длиной волны 220 нм. Красная граница фотоэффекта для никеля соответствует 1,2 • 1015 Гц. Чему равна максимальная скорость выби-ваемых с поверхности лития электронов? (487 км/с)

А 34

В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода и стали освещать её светом частоты . Затем частоту уменьшили в 2 раза, одновременно увеличив в 1,5 раза число фотонов, падающих на пластину за 1 с. В результате этого число фотоэлектронов, покидающих пластину за 1 с

1) увеличилось в 1,5 раза

2) стало равным нулю

3) уменьшилось в 2 раза

4) уменьшилось более чем в 2 раза

А 35

В опытах по фотоэффекту пластину из металла с работой выхода освещали светом частотой . Затем частоту уменьшили в 2 раза, одновременно увеличив в 1,5 раза число фотонов, падающих на пластину за 1 с. В результате этого максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов

1) увеличилась в 1,5 раза

2) стала равной нулю

3) уменьшилась в 2 раза

4) уменьшилась менее чем в 2 раза

А 36

В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода и стали освещать её светом частоты . Затем частоту увеличили в 2 раза, оставив неизменным число фотонов, падающих на пластину за 1 с. В результате этого число фотоэлектронов, покидающих пластину за 1 с

1) увеличилось в 2 раза

2) стало не равным нулю

3) уменьшилось менее чем в 2 раза

4) не изменилось

С 16

Какие максимальные скорость и импульс получат электроны, вырванные из натрия излучением с длиной волны 66 нм, если работа выхода составляет? ()

С 17

Фотоны, имеющие энергию 5 эВ, выбивают электроны с поверхности металла. Работа выхода электронов из металла равна 4,7 эВ. Какой импульс приобретает электрон при вылете с поверхности металла?

С 18

Фотоны, имеющие энергию 6 эВ, выбивают электроны с поверхности металла. Работа выхода электронов из металла равна 5,7 эВ. Какой импульс приобретает электрон при вылете с поверхности металла?

С 19

При какой температуре газа средняя энергия теплового движения атомов одноатомного газа будет равна энергии электронов, выбиваемых из металлической пластинки с работой выхода при облучении монохроматическим светом с длиной волны 300 нм? (16425 К)

С 20

В вакууме находятся два покрытых кальцием электрода, к которым подключен конденсатор ёмкостью нФ. При длительном освещении катода светом фототок, возникающий вначале, прекращается, а на конденсаторе появляется заряд . Работа выхода электронов из кальция . Определите длину волнысвета, освещающего катод. (300 нм)

С 21

В вакууме находятся два покрытых кальцием электрода, один из которых заземлен. К ним подключен конденсатор ёмкостью нФ. При длительном освещении катода светом фототок, возникающий вначале, прекращается, а на конденсаторе появляется заряд . Работа выхода электронов из кальция . Определите длину волнысвета, освещающего катод. (330 нм)

С 22

В вакууме находятся два покрытых кальцием электрода, к которым подключен конденсатор ёмкостью . При длительном освещении катода светом с длиной волны нм фототок, возникающий вначале, прекращается, а на конденсаторе появляется заряд . Работа выхода электронов из кальция . Определите емкость конденсатора . (8нФ)

С 23

В вакууме находятся два покрытых кальцием электрода, к которым подключен конденсатор ёмкостью нФ. При длительном освещении катода светом с длиной волны нм фототок, возникающий вначале, прекращается. Работа выхода электронов из кальция . Какой заряд при этом оказывается на обкладках конденсатора? .

С 24

В вакууме находятся два покрытых кальцием электрода, к которым подключен конденсатор ёмкостью нФ. При длительном освещении катода светом с частотой фототок, возникающий вначале, прекращается. Работа выхода электронов из кальция . Какой заряд при этом оказывается на обкладках конденсатора? .

С 25

До какого максимального заряда можно зарядить покрытый селеном шар радиусом см, облучая его светом длиной волны нм, если работа выхода из селена ? (62,5 пКл)

С 26

Фотокатод, покрытый кальцием, освещается светом с длиной волны нм. Работа выхода электронов из кальция равна . Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции этого поля и движутся по окружности с максимальным радиусом мм. Каков модуль индукции магнитного поля? (1,1 мТл)

С 27

Фотокатод, покрытый кальцием (работа выхода ) освещается светом с частотой . Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции этого поля и движутся по окружности с максимальным радиусом мм. Каков модуль индукции магнитного поля? (1,58 мТл)

С 28

Фотокатод, покрытый кальцием (работа выхода ) освещается светом с частотой . Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции этого поля и движутся по окружности с максимальным радиусом мм. Каков модуль индукции магнитного поля? (0,79 мТл)

С 29

Фотокатод, (работа выхода ) освещается светом с частотой . Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией перпендикулярно линиям индукции этого поля и движутся по окружности максимального радиуса . Какова частота падающего света? ()

С 30

Фотокатод, покрытый кальцием (работа выхода ) освещается светом с длиной волны нм. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией перпендикулярно линиям индукции этого поля. Каков максимальный радиус окружности , по которой движутся электроны? (4,74 мм)

С 31

Фотокатод, покрытый кальцием (работа выхода ) освещается светом с частотой . Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией перпендикулярно линиям индукции этого поля. Каков максимальный радиус окружности , по которой движутся электроны? (4,74 мм)

С 32

Фотокатод освещается светом с длиной волны нм. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией перпендикулярно линиям индукции этого поля и движутся по окружностям. Максимальный радиус такой окружности см. Какова работа выхода для вещества фотокатода?

С 33

Электроны, вылетевшие с катода фотоэлемента под действием света горизонтально в северном направлении, попадают в электрическое и магнитное поля. Электрическое поле направлено горизонтально на запад, а магнитное (с индукцией В) – вертикально вверх. Какой должна быть индукция магнитного поля, чтобы

--

в момент попадания самых быстрых электронов в область полей действующая на них сила была направлена на запад? Работа выхода для вещества катода 2,39 эВ, частота света , напряженность электрического поля 300 В/м.

С 34

Электроны, вылетевшие с катода фотоэлемента под действием света горизонтально в северном направлении, попадают в электрическое и магнитное поля. Электрическое поле направлено горизонтально на запад, а магнитное (с индукцией В) – вертикально вверх. Какой должна быть индукция магнитного поля, чтобы в момент

--

попадания самых быстрых электронов в область полей действующая на них сила была направлена на восток? Работа выхода для вещества катода 2,39 эВ, частота света , напряженность электрического поля 300 В/м.

С 35

Электроны, вылетевшие с катода фотоэлемента под действием света горизонтально в северном направлении, попадают в электрическое и магнитное поля. Электрическое поле направлено горизонтально на запад, а магнитное – вертикаль-но вверх. Какой должна быть напряженность

--

электрического поля, чтобы самые быстрые электроны отклонились на запад? Работа выхода для вещества катода 2,39 эВ, частота света , индукция магнитного поля Тл.

С 36

Электроны, вылетевшие с катода фотоэлемента под действием света горизонтально в северном направлении, попадают в электрическое и магнитное поля. Электрическое поле направлено горизонтально на запад, а магнитное – вертикально вверх. Какой должна быть напряженность электрического поля, чтобы в

--

момент попадания самых быстрых электронов в область полей действующая на них сила была направлена на восток? Работа выхода для вещества катода 2,39 эВ, частота света , индукция магнитного поля Тл.