Фотоэффект. Специальные разделы курса общей физики

МИЭТ В-1 гр. МПВ-11. Второй семестр 2014 – 2015 уч. года.

Специальные разделы курса общей физики.

На занятия приходим с настоящим планом

Элементы квантовой физики и волновой физики микрочастиц

Апрель – май 2015

Фотоны

Задача_1. Найдите среднее число фотонов, попадающих за время с в глаз, обращенный к светящейся лампочке накаливания мощностью Вт. Наблюдатель находится от лампочки на расстоянии м. Средняя длина волны излучения мкм. Диаметр зрачка мм. Считайте рассеяние и поглощение света пренебрежимо малыми.

Задача№ 2 Мощность точечного монохроматического источника света P = 10 Вт на длине волны l = 0,5 мкм. На каком максимальном расстоянии r этот источник будет замечен человеком, если глаз надежно регистрирует n = 60 фотонов в секунду? Диаметр зрачка d = 4 мм. Постоянная Планка h = 6,6×10^-34 Дж×с, скорость света в вакууме с = 3×10⁸ м/с.

Фотоэффект

Задача № 3. Найдите постоянную Планка h, если фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла электромагнитным излучением частотой n₁ = 1,2×10¹⁵ Гц, задерживаются напряжением U_{З 1} = 3,15 В, а вырываемые светом с длиной волны l₂ = 125 нм – напряжением U_{З 2} = 8,1 В. Скорость света в вакууме с = 3×10⁸ м/с, элементарный заряд e = 1,6×10^-19 Кл.

Задача № 4. Вольфрамовый катод вакуумного фотоэлемента освещается электромагнитным излучением длиной волны l = 175 нм. Найдите в электрон-вольтах максимальную кинетическую энергию K фотоэлектронов и задерживающее напряжение U_З, если красная граница фотоэффекта для вольфрама соответствует длине волны l_к = 275 нм. Постоянная Планка h = 6,6×10^-34 Дж×с, скорость света в вакууме с = 3×10⁸ м/с, элементарный заряд e = 1,6×10^-19 Кл. 1 эВ = 1,6×10^-19 Дж.