Тема 10. Квантовая оптика

1. Энергетическая светимость абсолютно черного тела увеличилась в 625 раз. Как при этом изменилась температура данного теле?

2. Какой должна быть температура абсолютно черного тела, чтобы максимум излучательной способности приходился на длину волны λ = 10 мкм?

3. Температура абсолютно черного тела равна 2000^оС. Определить длину волны, на которую приходится максимум энергии в спектре его излучения.

4. Зная, что в спектре Солнца максимум энергии приходится на длину волны 550 нм, определить температуру поверхности Солнца, считая его абсолютно черным телом.

5. Температура абсолютно черного тела равна 2000 К. Какую температуру имеет серое тело той же яркости с коэффициентом черноты α = 0,41?

6. При какой температуре энергетическая светимость серого тела с коэффициентом черноты 0,8 равна 80 кВт/м²?

7. При какой температуре энергетическая светимость абсолютно черного тела равна 10 кВт/м²?

8. Два тела с одинаковыми площадями поверхностей излучают одинаковые энергетические потоки. Одно из тел – абсолютно черное; другое – серое. Температура одного из тел равна 400 К, другого – 500 К. Каковы поглощательные способности этих тел.

9. Серое тело имеет температуру 127⁰С. Определить поглощательную способность данного тела, если известно, что его энергетическая светимость 400 Вт/м².

10. Определить красную границу фотоэффекта для лития (работа выхода А_в = 2,39 эВ). Будет ли наблюдаться фотоэффект, если облучать поверхность лития светом с длиной волны 400 нм?

11. Найти задерживающий потенциал для фотоэлектронов, испускаемых при освещении алюминия (работа выхода А_в = 3,74 эВ) светом с длиной волны 300 нм.

12. Определить работу выхода для некоторого металла, если при освещении его светом с длиной волны 200 нм максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вырываемых с его поверхности, равна 2,47 эВ.

13. При освещении поверхности металла светом с длиной волны 300 нм задерживающий потенциал для фотоэлектронов, вырываемых с его поверхности, равен 0.46 В. Найти красную границу фотоэффекта.

14. При освещении некоторого металла (работа выхода 2,5 эВ) запирающая разность потенциалов U = 2,1 В. Какова энергия фотонов, вызывающих фотоэффект?

15. На катод падает свет с длиной волны λ = 700 нм. Какой должна быть разность потенциалов между анодом и катодом, чтобы фототок был равен нулю? Красная граница фотоэффекта ν_кр = 2·10¹⁵ Гц.

16. Работа выхода электронов с поверхности платины равна 8,46 эВ. Будет ли наблюдаться фотоэффект при облучении катода светом с длиной волны 400 нм и 100 нм?

17. Найти частоту света, вырывающего из металла электроны, которые полностью задерживаются разностью потенциалов 3 В, если известно, что фотоэффект начинается при частоте света 6·10¹⁴ Гц.

18. Для полной задержки фотоэлектронов, выбитых из некоторого металла излучением с длиной волны 220 нм, требуется напряжение 2,5 В. Какова красная граница фотоэффекта для этого металла?

19. Энергия фотона равна 1 МэВ. Определить импульс фотона и длину волны, соответствующую этому излучению.

20. Будет ли происходить фотоэффект, если на поверхность серебра (работа выхода А_в = 4,70 эВ) направить излучение с длиной волны 300 нм?