Фотоэлектрический эффект. Давление света.

1. Фотон с длиной волны 0,12 мкм вырывает с поверхности натрия фотоэлектрон, кинетическая энергия которого 7,2 эВ. Определить работу выхода и красную границу фотоэффекта.

2. Работа выхода электронов из молибдена 4,2 эВ. Какова скорость электронов, вылетающих с поверхности молибдена при освещении его лучами с длиной волны 200 нм?

3. На цинковую пластинку направлен монохроматический пучок света. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов U = 1,5 В. Определить длину волны λ света, падающего на пластину.

4. На поверхность металла падает монохроматический свет длиной волны λ = 0,15 мкм. Красная граница фотоэффекта λ0 = 0,56 мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии? Определить величину максимальной скорости umax фотоэлектронов.

5. Красная граница фотоэффекта для цинка l0 = 310 нм. Определить максимальную кинетическую энергию Tmax фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падает свет с длиной волны l = 200 нм.

6. На поверхность калия падает свет с длиной волны l = 150 нм. Определить максимальную кинетическую энергию Tmax фотоэлектронов.

7. Фотон с энергией e = 10 эВ падает на серебряную пластину и вызывает фотоэффект. Определить величину импульса р, полученного пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластин.

8. На фотоэлемент с катодом из лития падает свет; длиной волны l =200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов Umin, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.

9. Выбиваемые светом при фотоэффекте электроны полностью задерживаются обратным потенциалом 4 В. Красная граница фотоэффекта 0,6 мкм. Определить частоту падающего света.

10. На металлическую пластину направлен монохроматический пучок света с частотой n = 7,3·1014 Гц. Красная граница l0 фотоэффекта для данного материала равна 560 нм. Определить величину максимальной скорости umax фотоэлектронов.

11. На поверхность металла падает монохроматический свет с длиной волны l = 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта l0 = 0,3 мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?

12. На металлическую пластину направлен пучок ультрафиолетового излучения (l =0,25 мкм). Фототок прекращается при минимальной задерживающей разности потенциалов Umin = 0,96 В. Определить работу выхода A электронов из металла.

13. На металл падает рентгеновское излучение с длиной волны l = 1 пм. Пренебрегая работой выхода, определить величину максимальной скорости umax фотоэлектронов.

14. Какова должна быть длина волны g-излучения, падающего на платиновую пластину, чтобы величина максимальной скорости фотоэлектронов была umax = 30 Мм/с?

15. Определить величину максимальной скорости umax фотоэлектронов, вылетающих из металла под действием γ - излучения с длиной волны λ = 0,03 нм.

16. На зеркальную поверхность площадью S = 6 см2 падает нормально поток излучения Фе = 0,8 Вт. Определить давление р и силу давления F света на эту поверхность.

17. Свет с длиной волны λ = 600 нм нормально падает на зеркальную поверхность и производит на неё давление p = 4 мкПа. Определить число N фотонов, падающих за время t = 10 с на площадь S = 1 мм2 этой поверхности.

18. Параллельный пучок света длиной волны λ = 500 нм падает нормально на зачерненную поверхность, производя давление p = 10 мкПа. Определить концентрацию n фотонов в пучке.

19. Монохроматическое излучение с длиной волны λ = 500 нм падает нормально на плоскую зеркальную поверхность. Поток энергии Ф = 0,6 Вт. Определить число N фотонов, падающих на неё за время t = 5 с.

20. Определить коэффициент отражения ρ поверхности, если при энергетической освещенности Ее = 120 Вт/м2 давление р света на неё оказалось равным 0,5 мкПа.

21. Определить энергетическую освещенность (облученность) Ее зеркальной поверхности, если давление р, производимое излучением, равно 40 мкПа. Излучение падает нормально к поверхности.

22. Давление р света с длиной волны l = 40 нм, падающего нормально на черную поверхность, равно 2 нПа. Определить число N фотонов, падающих за время t = 10 с на площадь S = 1 мм2 этой поверхности.

23. Давление света, производимое на зеркальную поверхность, p = 5 мПа. Определить концентрацию n0 фотонов вблизи поверхности, если длина волны света, падающего на поверхность, l = 0,5 мкм.

24. На расстоянии r = 5 м от точечного монохроматического (l = 0,5 мкм) изотропного источника расположена площадка (S = 8 мм2) перпендикулярно падающим пучкам. Определить число фотонов, ежесекундно падающих на площадку. Мощность излучения P = 100 Вт.

25. На зеркальную поверхность под углом a = 60° к нормали падает пучок монохроматического света (l= 590 нм). Плотность потока энергии светового пучка j = 1 кВт/м2. Определить давление p, производное светом на зеркальную поверхность.

26. Свет падает нормально на зеркальную поверхность, находящуюся на расстоянии r = 10 см от точечного изотропного излучателя. При какой мощности Р излучателя давление р на зеркальную поверхность будет равным 1 мПа?

27. Точечный источник монохроматического (l = 1 нм) излучения находятся в центре сферической зачерненной колбы радиусом R = 10 см. Определить световое давление р, производимое на внутреннюю поверхность колбы, если мощность источника Р = 1 кВт.

28. Определить давление солнечных лучей, падающих перпендикулярно на зеркальную пластинку, поставленную вблизи Земли выше границы земной атмосферы. Температуру поверхности Солнца принять равной 5800 К.

29. Накаленная нить проходит по оси цилиндра длиной 10 см, радиуса 5 см. Нить излучает световой поток мощностью 600 Вт. Считая световой поток симметричным относительно нити канала, определить давление света на поверхность цилиндра. Коэффициент отражения цилиндра равен 10%.

30. Поток монохроматических лучей с длиной волны 600 нм падает нормально на пластинку с коэффициентом отражения 0,2. Сколько фотонов ежесекундно падает на пластинку, если давление лучей на пластинку составляет 10-7 H/м2?