Fizika_2_2009 / 2.2 Обоснование квантовой теории

2.2. Экспериментальное обоснование основных идей квантовой теории

1. Что называют внешним фотоэффектом?

2. Что называют внутренним фотоэффектом?

3. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

4. Нарисуйте вольтамперную характеристику внешнего фотоэффекта. Укажите на рисунке силу тока насыщения, задерживающую разность потенциалов.

5. Что называют красной границей фотоэффекта?

6. Запишите формулу, связывающую кинетическую энергию фотоэлектронов и задерживающую разность потенциалов.

7. От чего зависит сила тока насыщения при внешнем фотоэффекте?

8. От чего зависит максимальная скорость фотоэлектронов?

9. Нарисуйте график зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света.

10. На металлическую пластинку с работой выхода падает свет с частотой . Рассчитайте кинетическую энергию выбиваемых из пластины фотоэлектронов.

11. Наибольшая длина волны света, при которой может наблюдаться фотоэффект для калия, равна . Найдите работу выхода электронов из калия.

12. Работа выхода электрона из платины равна . Чему равна максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вырываемых из платины светом с длиной волны 0,5 мкм?

13. Излучение с длиной волны падает на вещество, для которого красная граница фотоэффекта . Определите кинетическую энергию фотоэлектронов.

14. Монохроматический пучок света с длиной волны 490 нм, падая по нормали к поверхности, производит световое давление 4,9 мкПа. Какое число фотонов падает в единицу времени на единицу площади этой поверхности? Коэффициент отражения света 0,25.

15. Красная граница для некоторого металла 0,6 мкм. Металл освещается светом, длина волны которого 0,4 мкм. Определить максимальную скорость электронов, выбиваемых светом из металла.

16. Выбиваемые светом при фотоэффекте электроны полностью задерживаются обратным потенциалом 4 В. Красная граница фотоэффекта 0,6 мкм. Определить частоту падающего света.

17. На поверхность металла падает монохроматический свет с длиной волны 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта 0,3 мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?

18. Плоская вольфрамовая пластинка освещается светом длиной волны 0,2 мкм. Найти напряженность однородного задерживающего поля вне пластинки, если фотоэлектрон может удалиться от нее на расстояние 4 см. Работа выхода электронов из вольфрама 4,5 эВ.

19. На фотоэлемент с катодом из лития падает свет с длиной волны 200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.

20. В чем заключается эффект Комптона?

21. Какому углу комптоновского рассеяния соответствует максимальное изменение длины волны падающего излучения?

22. Какому углу комптоновского рассеяния соответствует минимальное изменение длины волны падающего излучения?

23. Запишите выражение для максимального изменения длины волны излучения при комптоновском рассеянии на свободных электронах.

24. Запишите формулу для изменения длины волны про эффекте Комптона.

25. Выражение для комптоновской длины волны.

26. Найти отношение максимального комптоновского изменения длины волны при рассеянии фотонов на свободных электронах и протонах.

27. Фотон с длиной волны 15 пм рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона 16 пм. Определить угол рассеяния.

28. В результате рассеяния фотона на свободном электроне комптоновское смещение оказалось равным 1,2 пм. Найти угол рассеяния.

29. Определите длину волны рентгеновского излучения, если при комптоновском рассеянии этого излучения под углом 60⁰ длина волны рассеянного излучения оказалась равной 57 нм.

30. В результате рассеяния фотона с длиной волны 2 пм на свободном электроне комптоновское смещение оказалось равным 1,2 пм. Какая часть энергии фотона передана при этом электрону?

31. Фотон с энергией 0,25 МэВ рассеялся на свободном электроне. Энергия рассеянного фотона 0,2 МэВ. Определить угол рассеяния.

32. Фотон с энергией 1,2 МэВ был рассеян в результате эффекта Комптона на угол 90°. Найти энергию и длину волны рассеянного фотона.

33. Что характерно для атомных спектров?

34. Что характерно для молекулярных спектров?

35. Постулаты Бора.

36. Какие опыты лежат в основе ядерной модели Резерфорда?

37. В чем заключалось противоречие модели атома Резерфорда с классической теорией?

38. Правило частот Бора.

39. Правило квантования орбит.

40. Найти длину волны фотона при переходе электрона из состояния с энергией (-5 эВ) в состояние с энергией (-9эВ).

41. Энергия электрона в водородоподобном атоме определяется соотношением Выразить через эти обозначения энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на первый.

42. Атом водорода в основном состоянии с энергией поглотил квант света с длиной волны 121,5 нм. Определить энергию возбуждённого атома.

43. Энергия электрона в водородоподобном атоме определяется соотношением Выразить через эти обозначения энергию фотона, который испускает ион гелия He⁺ при переходе со второго энергетического уровня на первый.

44. На сколько изменится энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны ?

45. На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней атома. Какой цифрой обозначен переход с излучением фотона наибольшей частоты.

46. На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней атома. Какой цифрой обозначен переход с поглощением фотона наибольшей частоты.