На металлическую пластинку направили пучок света от лазера вызвав фотоэффект

Обновлено: 07.01.2025

Тип 19 № 7193

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Интенсивность лазерного излучения — количество фотонов, прошедших через единицу площади за единицу времени. Значит, при увеличении интенсивности число фотонов увеличится и увеличится число фотоэлектронов. По второму закону фотоэффекта кинетическая энергия фотоэлектронов зависит от работы выхода материала и от энергии фотона. При увеличении интенсивности энергия фотонов не изменяется, а значит максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов остается неизменной.

Тип 19 № 27989

Для проведения опытов по наблюдению фотоэффекта взяли пластину из металла с работой выхода 3,4 · 10 –19 Дж и стали освещать её светом частотой 6 · 10 14 Гц. Как изменится модуль запирающего напряжения U_з и максимальный импульс фотоэлектронов р_max, вылетающих с поверхности металла, если увеличить интенсивность падающего света, не изменяя его частоту?

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

При увеличении интенсивности падающего света увеличится количество фотонов, но при неизменности частоты падающего света максимальная кинетическая энергия вылетающих электронов не изменится. Следовательно, не изменится модуль запирающего напряжения (3).

Так как не изменится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, то не изменится и их импульс (3).

Задания Д21 № 3116

Металлическую пластину освещали монохроматическим светом с длиной волны нм. Что произойдет с частотой падающего света, импульсом фотонов и кинетической энергией вылетающих электронов при освещении этой пластины монохроматическим светом с длиной волны нм одинаковой интенсивности? Фотоэффект наблюдается в обоих случаях.

3) не изменилась.

Частота падающего света

Импульс фотонов

Кинетическая энергия фотоэлектронов

Частота света связана с длиной волны и скоростью света соотношением Следовательно, увеличение длины волны падающего света соответствует уменьшению частоты (A — 2). Импульс фотона обратно пропорционален длине его волны: Таким образом, при увеличении длины волны, импульс фотонов уменьшается (Б — 2). Кинетическая энергия вылетающих электронов связана с энергией фотонов и работой выхода, согласно уравнению фотоэффекта, соотношением

Работа выхода зависит только от химических свойств металлов, а значит, в результате увеличения длины кинетическая энергия фотоэлектронов уменьшится (В — 2).

Тип 19 № 26055

Металлическую пластину освещали монохроматическим светом с длиной волны нм. Что произойдет с частотой падающего света и импульсом фотонов при освещении этой пластины монохроматическим светом с длиной волны нм одинаковой интенсивности? Фотоэффект наблюдается в обоих случаях.

Частота падающего света

Импульсом фотонов

Частота света связана с длиной волны и скоростью света соотношением Следовательно, увеличение длины волны падающего света соответствует уменьшению частоты (2). Импульс фотона обратно пропорционален длине его волны: Таким образом, при увеличении длины волны, импульс фотонов уменьшается (2).

Тип 24 № 5488

В установке по наблюдению фотоэффекта свет от точечного источника S, пройдя через собирающую линзу, падает на фотокатод параллельным пучком. В схему внесли изменение: на место первоначальной линзы поставили собирающую линзу того же диаметра, но с меньшим фокусным расстоянием. Источник света переместили вдоль главной оптической оси линзы так, что на фотокатод свет снова стал падать параллельным пучком. Как изменился при этом (уменьшился или увеличился) фототок насыщения? Объясните, почему изменяется фототок насыщения, и укажите, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.

По первому закону Столетова фототок насыщения зависит от интенсивности падающего света, то есть от количества фотонов, падающих на фотокатод в единицу времени. При использовании линзы такого же диаметра, но с меньшим фокусным расстоянием, телесный угол, под которым из источника видно линзу, увеличивается, поскольку источник теперь расположен ближе к ней (для получения параллельного пучка источник нужно разместить в фокусе линзы). Фотоны летят от источника во все стороны равномерно, поэтому результирующий поток фотонов, попадающих на фотокатод в результате замены линзы, увеличивается. А значит, увеличивается и ток насыщения.

Тип 24 № 5558

В установке по наблюдению фотоэффекта свет от точечного источника S, пройдя через собирающую линзу, падает на фотокатод параллельным пучком. В схему внесли изменение: на место первоначальной линзы поставили другую того же диаметра, но с большим фокусным расстоянием. Источник света переместили вдоль главной оптической оси линзы так, что на фотокатод свет снова стал падать параллельным пучком. Как изменился при этом (уменьшился или увеличился) фототок насыщения? Объясните, почему изменяется фототок насыщения, и укажите, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

По первому закону Столетова фототок насыщения зависит от интенсивности падающего света, то есть от количества фотонов, падающих на фотокатод в единицу времени. При использовании линзы такого же диаметра, но с большим фокусным расстоянием, телесный угол, под которым из источника видно линзу, уменьшается. Фотоны летят от источника во все стороны равномерно, поэтому результирующий поток фотонов, попадающих на фотокатод в результате замены линзы, уменьшается. А значит, уменьшается и ток насыщения.

Задания Д11 B20 № 7045

Выберите верное (-ые) утверждение (-ия).

При фотоэффекте кинетическая энергия электронов, выбиваемых из металла, зависит от

А. частоты падающего света.

Б. числа фотонов, падающих на фотокатод

В. работы выхода электронов из металла.

Согласно 2-му закону фотоэффекта, максимальная кинетическая энергия вырываемых светом электронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.

Формула для фотоэффекта: →

Получаем, что кинетическая энергия выбиваемых электронов зависит от частоты падающего света и работы выхода электронов из металла.

Аналоги к заданию № 7077: 7045 Все

Задания Д11 B20 № 7077

Выберите верное (-ые) утверждение (-ие).

Кинетическая энергия электронов, выбиваемых из металла при фотоэффекте, не зависит от

Б. числа фотонов, падающих на фотокатод.

В. площади освещаемой поверхности.

Получаем, что кинетическая энергия выбиваемых электронов зависит от частоты падающего света и работы выхода электронов из металла и не зависит от числа падающих фотонов и площади освещаемой поверхности.

Задания Д11 B20 № 2205

В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,5 эВ и стали освещать ее светом с частотой Затем частоту падающей на пластину световой волны увеличили в 2 раза, оставив неизменной интенсивность светового пучка. В результате этого максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов

1) не изменилась, т. к. фотоэлектронов не будет

2) увеличилась более чем в 2 раза

3) увеличилась в 2 раза

4) увеличилась менее чем в 2 раза

Поскольку частота света, использовавшегося в первом опыте превосходит эту величину, заключаем, что фотоэффект в первом эксперименте действительно наблюдался. При этом максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов была отлична от нуля. При увеличении частоты света в 2 раза, энергия фотонов также возрастает в 2 раза. Следовательно, имеем Таким образом, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов увеличилась более чем в 2 раза.

объясните, пожалуйста, зачем работу А в числителе умножать на 1,6 10^-19..

В условии работа выхода дана в эВ, нужно эВ перевести в систему СИ, коэффициент перевода можно найти в разделе СПРАВОЧНИК

Тип 19 № 26056

Металлическую пластину освещали монохроматическим светом с длиной волны нм. Что произойдет с импульсом фотонов и кинетической энергией вылетающих электронов при освещении этой пластины монохроматическим светом с длиной волны нм одинаковой интенсивности? Фотоэффект наблюдается в обоих случаях.

Импульс фотонов

Кинетическая энергия вылетающих электронов

Импульс фотона обратно пропорционален длине его волны: Таким образом, при увеличении длины волны, импульс фотонов уменьшается (2). Кинетическая энергия вылетающих электронов связана с энергией фотонов и работой выхода, согласно уравнению фотоэффекта, соотношением

Работа выхода зависит только от химических свойств металлов, а значит, в результате увеличения длины кинетическая энергия фотоэлектронов уменьшится (2).

Задания Д21 № 3894

Установите соответствие между схемами проведения экспериментов по исследованию элементарных частиц и названиями экспериментальных методов.

1) метод сцинтилляций

2) камера Вильсона

3) счётчик Гейгера

4) пузырьковая камера

На рисунке А изображена установка для исследования элементарных частиц методом сцинтилляций. Этот метод основан на способности некоторых кристаллов испускать вспышки видимого света при поглощении энергии ионизирующего излучения. Количество вспышек пропорционально интенсивности излучения (А — 1).

На рисунке Б изображена пузырьковая камера (Б — 4). Принципы работы пузырьковой камеры и камеры Вильсона схожи. Пузырьковая камера — это прибор для регистрации треков быстрых заряженных ионизирующих частиц. Действие этого прибора основано на вскипании перегретой жидкости вдоль траектории частицы (обычно используется жидкий водород). В камере Вильсона используется обратное явление: конденсация перенасыщенного пара. При появлении в среде перенасыщенного пара каких-либо центров конденсации (в частности, ионов, сопровождающих след быстрой заряженной частицы) на них образуются мелкие капли жидкости.

Счётчик Гейгера — газоразрядный прибор для автоматического подсчёта числа попавших в него ионизирующих частиц. Представляет собой газонаполненный конденсатор, который пробивается при пролёте ионизирующей частицы через объём газа.

На рисунке А указана камера Вильсона, а не метод сцинтилляций

Мне кажется, что в камере Вильсона должны были бы быть видны капельки воды, да и сбоку за ней не наблюдают.

21. Квантовая физика (изменение физических величин в процессах, установление соответствия)

На металлическую пластинку направили пучок света от лазера, вызвав фотоэффект. Интенсивность лазерного излучения плавно увеличивают, не меняя его частоты. Как меняются в результате этого число вылетающих в единицу времени фотоэлектронов и их максимальная кинетическая энергия?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

При увеличении интенсивности увеличивается количество фотонов, следовательно, увеличивается количество вылетающих электронов.
Максимальная кинетическая энергия зависит от частоты падающего света и не зависит от его интенсивности
Уравнение Энштейна (фотоэффект): \[h\nu=A_>+E_k\]

При освещении металлической пластины светом длиной волны \(\lambda\) наблюдается явление фотоэлектрического эффекта. Установите соответствие между физическими величинами, характеризующими процесс фотоэффекта, перечисленными в первом столбце, и их изменениями во втором столбце при уменьшении в 2 раза длины волны падающего на пластину света. \[\begin <|c|c|>\hline \text < ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ>& \text< ИХ ИЗМЕНЕНИЯ>\\ \hline \text< А) частота световой волны>& \text< 1) остается неизменной>\\ \text < Б) энергия фотона>& \text< 2) увеличивается в 2 раза>\\ \text < В) работа выхода>& \text< 3) уменьшается в 2 раза>\\ \text< Г) максимальная кинетическая энергия фотоэлектрон>а& \text < 4) увеличивается более чем в 2 раза>\\ & \text < 5) увеличивается менее чем в 2 раза>\\ \hline \end\]

При уменьшении длины волны частота света увеличивается \[\nu=\frac<\lambda>\] A) 2
Энергия фотона: \[E=h\nu=\frac<\lambda>\] Б) 2
Работа выхода – это характеристика материала
В) 1
Уравнение Энштейна (фотоэффект): \[h\nu=A_>+E_k\] Г) 4

На дифракционную решётку с периодом \(d\) перпендикулярно её поверхности падает параллельный пучок света с длиной волны \(\lambda\) . Определите, как изменятся число наблюдаемых главных дифракционных максимумов и расстояние от центра дифракционной картины до первого главного дифракционного максимума, если увеличить длину волны падающего света.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем таблице:

Дифракционная решетка: \[dsin\varphi=m\lambda\] Число наблюдаемых максимумов определяется, когда \(sin\varphi=1\)
При увеличении длины волны число наблюдаемых максимумов уменьшается.
Из формулы дифракционной решетки при увеличении длины волны угол, под которым наблюдается максимум увеличивается, следовательно, расстояние между максимумами увеличивается.

На металлическую пластинку падает пучок монохроматического света. При этом наблюдается явление фотоэффекта. На графиках в первом столбце представлены зависимости энергии от длины волны \(\lambda\) и частоты света \(\nu\) . Установите соответствие между графиком и той энергией, для которой он может определять представленную зависимость. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ВИД ЗАВИСИМОСТИ
1) зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света
2) зависимость энергии падающих фотонов от частоты падающего света
3) зависимость энергии падающих фотонов от длины волны света
4) зависимость потенциальной энергии взаимодействия
фотоэлектронов с ионами металла от длины волны падающего света

А) График представляет собой часть гиперболы, следовательно, это энергия падающих фотонов от длины волны: \[E=\dfrac<\lambda>\] т.к. длина волны находится в знаменателе.
Б) Рассмотрим уравнение Энштейна: \[h\nu =A+E_\] если \(h \nu < A\) , то кинетическая энергия равна 0, а если \(h\nu>A\) , то кинетическая энергия больше 0, следовательно под Б номер 1

На металлическую пластинку падает пучок монохроматического света. При этом наблюдается явление фотоэффекта. На графике А представлена зависимость энергии фотонов, падающих на катод, от физической величины \(x_1\) , а на графике Б – зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от физической величины \(x_2\) . Какая из физических величин отложена на горизонтальной оси на графике А и какая – на графике Б?
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА x
1) длина волны
2) массовое число
3) заряд ядра
4) частота

Интенсивность монохроматического светового пучка плавно увеличивают, не меняя длину волны света. Как изменяются при этом запирающее напряжение и скорость каждого фотона? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

“Досрочная волна 2019 вариант 1”

От интенсивности не зависит ни скорость, ни запирающее напряжение: \[h\nu = A+ eU=A+\dfrac\]

Фотоэффект

Презентация "Решение задач по физике повышенной сложности"

Задача №1
При изучении явления фотоэффекта исследовалась зависимость энергии Ефэ вылетающих из освещенной пластины фотоэлектронов от частоты падающего света. Погрешности измерения частоты света и энергии фотоэлектронов составляли соответственно 5×1013 Гц и 4×10–19 Дж. Результаты измерений с учетом их погрешности представлены на рисунке. Согласно этим измерениям, постоянная Планка приблизительно равна
1) 2×10–34 Дж×с
2) 5,0×10–34 Дж×с
3) 6,9×10–34 Дж×с
4) 9×10–34 Дж×с

Задача №2
Четырёх учеников попросили нарисовать общий вид графика зависимости фототока насыщения I от интенсивности J падающего света. Какой из приведённых рисунков выполнен правильно?
1)
2)
3)
4)
Задача №3
Какой график соответствует зависимости максимальной кинетической энергии фотоэлектронов Е от частоты v падающих на вещество фотонов при фотоэффекте?

Задача №4
Слой оксида кальция облучается светом и испускает электроны. На рисунке показан график изменения максимальной энергии фотоэлектронов в зависимости от частоты падающего света. Какова работа выхода фотоэлектронов из оксида кальция?

Задача №5
На металлическую пластинку падает электромагнитное излучение, выбивающее из неё электроны, кинетическая энергия которых принимает значения от 0 до 3 эВ. Работа выхода электронов из металла равна 5 эВ. Чему равна энергия фотонов, падающих на пластинку?
1) 5 эВ
2) 2 эВ
3) 3 эВ
4) 8 эВ

В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,4×10–19 Дж и стали освещать ее светом частоты 6×1014Гц. Затем частоту уменьшили в 2 раза, одновременно увеличив в 1,5 раза число фотонов, падающих на пластину за 1 с. В результате этого число фотоэлектронов, покидающих пластину за 1 с

1) увеличилось в 1,5 раза
2) стало равным нулю
3) уменьшилось в 2 раза
4) уменьшилось более чем в 2 раза

Задача №7
В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,4×10–19 Дж и стали освещать ее светом частоты 3×1014Гц. Затем частоту увеличили в 2 раза, оставив неизменным число фотонов, падающих на пластину за 1 с. В результате этого число фотоэлектронов, покидающих пластину за 1 с
Задача №8
В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,4×10– 19 Дж и стали освещать ее светом частоты 6×1014Гц. Затем частоту уменьшили в 2 раза, одновременно увеличив в 1,5 раза число фотонов, падающих на пластину за 1 с. В результате этого максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов

Задача №9
Металлическую пластину освещают светом с энергией фотонов 6,2 эВ. Работа выхода для металла пластины равна 2,5 эВ. Какова максимальная кинетическая энергия образовавшихся фотоэлектронов?

Задача №10
Найдите задерживающую разность потенциалов U, при которой прекращается фототок в вакуумном фотоэлементе при облучении светом катода с работой выхода Aвых=2 эВ, если энергия фотонов равна 4,1 эВ.
Задача №11
Найдите задерживающую разность потенциалов U, при которой прекращается фототок в вакуумном фотоэлементе при облучении светом катода с работой выхода Aвых=2 эВ, если энергия фотонов равна 8,1 эВ.
Задача №12
При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент освещался через различные светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только зелёный свет, а во второй – пропускающий только фиолетовый свет. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта и измеряли запирающее напряжение. Как изменяются длина световой волны и запирающее напряжение при переходе от первой серии опытов ко второй?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

Кванты света с длиной волны 660 нм вырывают с поверхности металла фотоэлектроны, которые описывают в однородном магнитном поле с индукцией 1 мТл окружности максимальным радиусом 2 мм. Определите работу выхода электрона из металла.

Задача №15
Электроны, вылетевшие в положительном направлении оси OX под действием света с катода фотоэлемента, попадают в электрическое и магнитное поля (см. рисунок). Какой должна быть частота падающего света ν, чтобы в момент попадания самых быстрых электронов в область полей действующая на них сила была направлена против оси OY? Работа выхода для вещества катода 2,39 эВ, напряжённость электрического поля 3⋅102 В/м, индукция магнитного поля 10−3 Тл.

Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей

Более 3 000 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения

Читайте также: