Курс общей физики. Оптика и атомная физика. Часть 3. Либерман З.А - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

14
Задача 10. Излучение состоит из фотонов с энергией 6,4·10
-19
Дж. Найти
частоту колебаний и длину волны в вакууме для этого излучения.
Решение:
Частота
14
107,9 ⋅==
h
E
v с
-1
.
Длина волны
8
1031
−
⋅==
v
c
λ
м.
Задача 11. Насколько энергия квантов фиолетового излучения (ν
ф
=7,5·10
14
Гц)
больше энергии квантов красного света (ν
кр
=4·10
14
Гц)?
Решение:
Е
ф
-Е
кр
=h(ν
ф
- ν
кр
)=6,63·10
-34
·3,5·10
14
=23·10
-20
Дж.
Задача 12. Красная граница фотоэффекта для цезия λ
о
=6530 Ǻ . Определить
скорость фотоэлектронов при облучении цезия фиолетовыми
лучами с длиной волны λ=4000 Ǻ .
Решение:
Скорость фотоэлектронов найдем из уравнения Эйнштейна для
фотоэффекта:
ε=А +Т, (1)
где ε – энергия фотона, А – работа выхода, Т кинетическая энергия
фотоэлектрона.
Выразив энергию фотона через длину волны, получим
ε =
λ
hc
. (2)
Работы выхода А равна энергии фотона с длиной волны,
соответствующей красной границе фотоэффекта:
o
hc
λ
=Α
. (3)
Так как энергия фотонов видимой части спектра очень мала по сравнению
с энергией покоя электрона, то кинетическую энергию электрона можно
выразить формулой классической механики .
2
2
υ
o
m
=Τ (4)
Заменив в формуле (1) величины ε, А и Т по формулам (2), (3) и (4),
получим
,
2
2
υ
λλ
o
o
mhchc
+=
Откуда
(
)
.
2
λλ
λλ
υ
oo
o
m
hc −
=
(5)
Подставив числовые значения величин в (5): 
                                      14
Задача 10. Излучение состоит из фотонов с энергией 6,4·10 -19 Дж. Найти
           частоту колебаний и длину волны в вакууме для этого излучения.
                                Решение:
                               E
     Частота                v=   =9,7 ⋅1014 с-1.
                               h
                               c
     Длина волны            λ = =31 ⋅10−8 м.
                               v

Задача 11. Насколько энергия квантов фиолетового излучения (ν ф=7,5·1014 Гц)
           больше энергии квантов красного света (νкр=4·1014 Гц)?
                                  Решение:
               Еф-Екр=h(νф- νкр)=6,63·10 -34·3,5·1014=23·10 -20 Дж.

Задача 12. Красная граница фотоэффекта для цезия λ о=6530 Ǻ. Определить
           скорость фотоэлектронов при облучении цезия фиолетовыми
           лучами с длиной волны λ=4000 Ǻ.
                                Решение:
     Скорость фотоэлектронов найдем из уравнения Эйнштейна для
фотоэффекта:
                                    ε=А+Т,                           (1)
где ε – энергия фотона, А – работа выхода, Т кинетическая энергия
фотоэлектрона.
     Выразив энергию фотона через длину волны, получим
                                             hc
                                      ε=        .                                (2)
                                             λ
     Работы выхода А равна энергии фотона                        с   длиной   волны,
соответствующей красной границе фотоэффекта:

                                      hc
                                 Α=      .                                       (3)
                                      λo
     Так как энергия фотонов видимой части спектра очень мала по сравнению
с энергией покоя электрона, то кинетическую энергию электрона можно
                                                       moυ 2
выразить формулой классической механики             Τ=       .                   (4)
                                                        2
     Заменив в формуле (1) величины ε, А и Т по формулам (2), (3) и (4),
                                  hc hc moυ 2
получим                             = +       ,
                                  λ λo    2
                                 2hc(λo −λ )
Откуда                    υ=                .                                   (5)
                                   mo λo λ
Подставив числовые значения величин в (5):

Страницы