Тема: Поляризация и дисперсия света

Пластинку из оптически активного вещества толщиной  поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации монохроматического света повернулась на угол . Поле зрения поляриметра станет совершенно темным при минимальной толщине (в мм) пластинки, равной …

			6
			1,5
			0,7
			3

Решение: Угол поворота плоскости поляризации для оптически активного вещества , где  расстояние, пройденное светом в оптически активном веществе;  удельное вращение. Удельное вращение зависит от природы вещества, температуры и длины волны света в вакууме. Следовательно,  и . Поле зрения поляриметра станет совершенно темным, если плоскость поляризации повернется на угол . Значит,

Тема: Тепловое излучение. Фотоэффект Наблюдается явление внешнего фотоэффекта. При этом с уменьшением длины волны падающего света …

			увеличивается величина задерживающей разности потенциалов
			уменьшается кинетическая энергия электронов
			увеличивается красная граница фотоэффекта
			уменьшается энергия фотонов

Решение: Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, , где  энергия падающего фотона,  работа выхода электрона из металла,  максимальная кинетическая энергия электрона. Энергию фотона можно выразить через длину волны: , а максимальную кинетическую энергию электронов – через величину задерживающей разности потенциалов: . Тогда уравнение Эйнштейна запишется в виде: . Отсюда следует, что при уменьшении длины волны увеличится энергия фотонов и величина задерживающей разности потенциалов (и кинетической энергии электронов), поскольку красная граница фотоэффекта определяется работой выхода электронов из металла и не зависит от длины волны падающего света.

Тема: Эффект Комптона. Световое давление При наблюдении эффекта Комптона угол рассеяния фотона на покоящемся свободном электроне равен 90°, направление движения электрона отдачи составляет 30° с направлением падающего фотона (см. рис.): При этом фотон теряет _____% своей первоначальной энергии. (Ответ округлите до целого числа.)

42 |

Решение: Доля теряемой фотоном энергии при рассеянии на покоящемся свободном электроне равна , где – энергия падающего и рассеянного фотона соответственно. Здесь учтено, что энергия фотона равна , где – длина волны фотона. Согласно закону сохранения импульса, = , где  – импульс падающего фотона,  – импульс рассеянного фотона,  – импульс электрона отдачи: Из векторной диаграммы импульсов следует, что . Импульс фотона определяется соотношением . Тогда , и искомое отношение равно

Тема: Тепловое излучение. Фотоэффект На рисунке представлены кривые зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при разных температурах. Отношение энергетических светимостей  при этих температурах равно …

			256
			16

Тепловое излучение. Фотоэффект Уединенный медный шарик освещается ультрафиолетовым излучением с длиной волны . Если работа выхода электрона для меди , то максимальный потенциал, до которого может зарядиться шарик, равен _____ В. ( )

			3,0
			30
			4,5
			45

Решение: Под действием падающего ультрафиолетового излучения происходит вырывание электронов из металла (фотоэффект). Вследствие вылета электронов шарик заряжается положительно. Максимальный потенциал , до которого может зарядиться шарик, определяется максимальной кинетической энергией фотоэлектронов , где  – заряд электрона. Эту энергию можно определить из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта:  Тогда

Тема: Тепловое излучение. Фотоэффект При изучении внешнего фотоэффекта были получены две зависимости задерживающего напряжения U₃ от частоты  падающего света (см. рис.). Верным является  утверждение, что зависимости получены для ...

			двух различных металлов; при этом работа выхода для второго металла больше
			двух различных металлов; при этом работа выхода для первого металла больше
			одного и того же металла при различных его освещенностях; при этом освещенность первого металла больше
			одного и того же металла при различных его освещенностях; при этом освещенность второго металла больше

Решение: Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, , где  энергия падающего фотона;  работа выхода электрона из металла;  максимальная кинетическая энергия электрона, которая может быть определена по величине задерживающего напряжения: . Тогда уравнение Эйнштейна примет вид . Отсюда . Это уравнение прямой, не проходящей через начало координат. Две показанные на графике зависимости отличаются друг от друга величиной работы выхода, причем работа выхода для второго металла больше. Согласно закону Столетова, максимальная кинетическая энергия электронов, а следовательно, и величина задерживающего напряжения, не зависит от интенсивности света (освещенности металла).