Физика. Часть 4. Атомная физика. Терлецкий И.А - 56 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ДВФУ | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

56
Решение
По определению, энергетическая светимость тела связана с потоком
энергии Φ выражением:
S
R
Φ
= , (1.2.1)
где S – площадь излучающей поверхности тела. Площадь поверхности шара
22
4
d
r
S
⋅
π
=
⋅
π
=
. (1.2.2)
Энергетическая светимость R серого тела равна
4
A
σ
=
, (1.2.3)
где А - коэффициент черноты серого тела.
Приравнивая правые части формул (1.2.1) и (1.2.3), получим:
4
4
σ
Φ
=⇒σ=
Φ
SA
TTA
S
. (1.2.4)
Подставляем в формулу (1.1.4) выражение для площади поверхности шара
(1.2.2) и получаем:
4
2
σ⋅π
Φ
=
Ad
T .
Подставив числовые значения, рассчитаем результат:
=
⋅⋅⋅⋅
=
−
4
82
1067525030143
150
,,,,
T 440 K .
Ответ: T = 440 K .
Пример 1.3
Определить максимальную скорость
max
фотоэлектронов, вырываемых: 1)
ультрафиолетовым излучением с длиной волны λ
1
= 0,155 мкм; 2)
электромагнитным излучением с длиной волны λ
2
= 1 пм с поверхности
серебра. Работа выхода для серебра A
вых
= 4,7 эВ.
Дано:
λ
1
= 0,155 мкм, λ
2
=1 пм =10
-12
м, A
вых
= 4,7 эВ.
Найти:
v
max
–?
Решение
Максимальную скорость фотоэлектронов можно определить из уравнения
Эйнштейна для фотоэффекта:
ε = А
вых
+ Е
кин
. (1.3.1)
E
кин
рассматривается как максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов,
а энергия фотона вычисляется по формуле:
ε
0
= hν =hc/λ , (1.3.2) 
     Решение
     По определению, энергетическая светимость тела связана с потоком
энергии Φ выражением:
                                   Φ
                               R = ,                             (1.2.1)
                                   S
где S – площадь излучающей поверхности тела. Площадь поверхности шара
                            S = 4π ⋅ r 2 = π ⋅ d 2 .                (1.2.2)
    Энергетическая светимость R серого тела равна
                                R = AσT 4 ,                         (1.2.3)
где А - коэффициент черноты серого тела.
     Приравнивая правые части формул (1.2.1) и (1.2.3), получим:
                          Φ                             Φ
                             = AσT 4 ⇒ T = 4               . (1.2.4)
                          S                           SAσ
     Подставляем в формулу (1.1.4) выражение для площади поверхности шара
(1.2.2) и получаем:
                                                Φ
                                   T =4               .
                                           πd ⋅ Aσ
                                               2

     Подставив числовые значения, рассчитаем результат:
                                       150
                    T =4                                   = 440 K .
                         3,14 ⋅ 0 ,3 ⋅ 0 ,25 ⋅ 5,67 ⋅10 −8
                                    2

     Ответ: T = 440 K .


    Пример 1.3
    Определить максимальную скорость υ max фотоэлектронов, вырываемых: 1)
ультрафиолетовым излучением с длиной волны λ1 = 0,155 мкм; 2)
электромагнитным излучением с длиной волны λ2 = 1 пм с поверхности
серебра. Работа выхода для серебра Aвых = 4,7 эВ.
    Дано: λ1 = 0,155 мкм, λ2 =1 пм =10-12 м, Aвых = 4,7 эВ.
    Найти: vmax –?

   Решение
   Максимальную скорость фотоэлектронов можно определить из уравнения
Эйнштейна для фотоэффекта:
                             ε = Авых + Екин .                      (1.3.1)
Eкин рассматривается как максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов,
а энергия фотона вычисляется по формуле:
                             ε0 = hν =hc/λ ,                        (1.3.2)


                                      56

Страницы