1. На поверхню вольфраму падають рентгенівські промені з довжиною 10 нм. Обчислити кінетичну енергію фотоелектронів. 2. Визначити довжину хвилі світла, яким опромінюється поверхня металу, якщо фотоелектрони мають кінетичну енергію 4*10-20 Дж, а робота виходу електронів з цього металу 7*10-19 Дж.
3. Яку максимальну швидкість мають електрони, вирвані з оксиду барію, у випадку опромінювання світла з частотою 1*1015 Гц?
4. Цезій освітлений жовтим світлом з довжиною хвилі 0,589 мкм. Визначити максимальну кінетичну енергію фотоелектронів.
5. Значення затримуючої напруги, яку виміряли при фотоефекті, дорівнює 2,4 В. Знайдіть довжину хвилі, падаючого на поверхню випромінювання, якщо робота виходу електронів з металу дорівнює 2,4 *10 -19 Дж.
6. На поверхню цезію діє випромінювання з частотою 7*1014 Гц. Яка максимальна кінетична енергія фотоелектронів?
Дано:
S=0,5 см2, I=3 А, V0=1 см3, N0=4⋅1022, υ−?
Решение задачи:
Чтобы решить эту задачу, воспользуемся таким понятием, как плотность тока.
Плотность тока j равна отношению силы тока I к площади поперечного сечения S, то есть:
С другой стороны существует формула, которая связывает плотность тока j с концентрацией электронов n и скоростью их упорядоченного движения υ:
j=neυ
Здесь e – модуль заряда электрона, равный 1,6·10-19 Кл.
При этом концентрацию электронов мы можем найти из следующего отношения, ведь в условии сказано, что в объеме металла V0 содержится N0 свободных электронов:
n=N0V0
Тогда:
j=N0V0eυ(2)
Приравняем (1) и (2):
N0eυV0=IS
υ=IV0N0eS
Задача решена, подставим данные задачи в СИ и посчитаем ответ:
υ=3⋅10–64⋅1022⋅1,6⋅10–19⋅0,5⋅10–4=9,38⋅10–6м/с=9,38мкм/с
ответ: 9,38 мкм/с.
E=0.5(m1v1)^2 / (m1+m2);
Сила трения равна F=U(m1+m2)g. Чтобы остановить сцепку, она должна совершить работу, равную кинетической энергии сцепки A=E. Так как работа равна силе, умноженной на перемещение A=FL, то путь до остановки сцепки равен L=E/F; (переведём скорость в м/с, разделив 12/3,6=3,(3) м/с)
L=0.5(m1v1)^2 / (m1+m2)/(U(m1+m2)g);
L=(0.5/Ug)*(m1v1)^2 /(m1+m2)^2;
L=(0.5/(0.05*10))*(50000*3,33)^2 / (50000+30000)^2;
L=2,3 м (округлённо).