Найдем поле катушки из теоремы о циркуляции (контур берем квадратный: одна сторона внутри катушки, остальные вне): ; Далее: .
Период свободных колебаний: . Емкость плоского воздушного конденсатора: .
Теперь можем отвечать на вопросы.
- Если уменьшить количество витков в катушке, то уменьшится ее индуктивность, значит, упадет период.
- Если раздвинуть обкладки, то емкость уменьшится и период снова упадет.
- Если заполнить пространство диэлектриком (для простоты возьмем все пространство между пластинами), то емкость возрастет (относительно вакуума), однако может и упасть: (в зависимости от соотношения диэлектрических проницаемостей воздуха и рассматриваемого диэлектрика). Считая, что был вакуум, заключаем, что емкость возрастет, а с ней -- период.
- Внесение ферромагнетика () сильно увеличит индуктивность, а вместе с ней и период.
Кинетическая энергия электронов, создающих фототок, определяется из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта, Фототок прекращается при условии равенства максимальной кинетической энергии электрона и изменения его потенциальной энергии при перемещении в электростатическом поле: где — напряжение между обкладками конденсатора. Разность потенциалов связана с зарядом конденсатора: Решив полученную систему уравнений, находим:
Найдем поле катушки из теоремы о циркуляции (контур берем квадратный: одна сторона внутри катушки, остальные вне): ; Далее: .
Период свободных колебаний: . Емкость плоского воздушного конденсатора: .
Теперь можем отвечать на вопросы.
- Если уменьшить количество витков в катушке, то уменьшится ее индуктивность, значит, упадет период.
- Если раздвинуть обкладки, то емкость уменьшится и период снова упадет.
- Если заполнить пространство диэлектриком (для простоты возьмем все пространство между пластинами), то емкость возрастет (относительно вакуума), однако может и упасть: (в зависимости от соотношения диэлектрических проницаемостей воздуха и рассматриваемого диэлектрика). Считая, что был вакуум, заключаем, что емкость возрастет, а с ней -- период.
- Внесение ферромагнетика () сильно увеличит индуктивность, а вместе с ней и период.
Кинетическая энергия электронов, создающих фототок, определяется из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта, Фототок прекращается при условии равенства максимальной кинетической энергии электрона и изменения его потенциальной энергии при перемещении в электростатическом поле: где — напряжение между обкладками конденсатора. Разность потенциалов связана с зарядом конденсатора: Решив полученную систему уравнений, находим:
ответ: 430 нм.