Алгебра
Английский
Биология
География
Геометрия
История
Русский
Обществознание
Физика
Химия
Информатика
Литература
МатематикаВариант № 2. 1. Зная длину волны электромагнитного излучения 1,1·10-7 м, найти частоту, энергию фотона, массу фотона, и его импульс. 2. Определите энергию фотона, соответствующую излучению с частотой 35 ТГц. 3. Какова максимальная скорость фотоэлектронов, если фототок прекращается при запирающем напряжении 0,3 В? 4. Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона при облучении калия светом с длинной волны 260 нм. Красная граница фотоэффекта для калия 2,2 эВ.
Ответ:
Ответ: 1. v = 2.73 \(\times\) 10^15 Гц, E = 1.80 \(\times\) 10^{-18} Дж, m = 6.01 \(\times\) 10^{-36} кг, p = 1.98 \(\times\) 10^{-27} кг·м/с; 2. E = 2.31 \(\times\) 10^{-20} Дж; 3. v = 3.25 \(\times\) 10^5 м/с; 4. E = 2.37 \(\times\) 10^{-19} Дж
Решение:
1. Найдем частоту, энергию, массу и импульс фотона:
- Длина волны \( \lambda = 1.1 \cdot 10^{-7} \) м.
- Скорость света \( c = 3 \cdot 10^8 \) м/с.
- Постоянная Планка \( h = 6.626 \cdot 10^{-34} \) Дж·с.
Показать пошаговые вычисления
- Частота: \( v = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \cdot 10^8}{1.1 \cdot 10^{-7}} = 2.73 \cdot 10^{15} \) Гц.
- Энергия: \( E = h \cdot v = 6.626 \cdot 10^{-34} \cdot 2.73 \cdot 10^{15} = 1.80 \cdot 10^{-18} \) Дж.
- Масса: \( m = \frac{E}{c^2} = \frac{1.80 \cdot 10^{-18}}{(3 \cdot 10^8)^2} = 2 \cdot 10^{-35} \) кг.
- Импульс: \( p = \frac{E}{c} = \frac{1.80 \cdot 10^{-18}}{3 \cdot 10^8} = 6 \cdot 10^{-27} \) кг·м/с.
Ответ: v = 2.73 \(\times\) 10^15 Гц, E = 1.80 \(\times\) 10^{-18} Дж, m = 6.01 \(\times\) 10^{-36} кг, p = 1.98 \(\times\) 10^{-27} кг·м/с
2. Определим энергию фотона с частотой 35 ТГц:
- Частота \( v = 35 \cdot 10^{12} \) Гц.
- Постоянная Планка \( h = 6.626 \cdot 10^{-34} \) Дж·с.
Показать пошаговые вычисления
Энергия: \( E = h \cdot v = 6.626 \cdot 10^{-34} \cdot 35 \cdot 10^{12} = 2.31 \cdot 10^{-20} \) Дж.Ответ: E = 2.31 \(\times\) 10^{-20} Дж
3. Найдем максимальную скорость фотоэлектронов:
- Запирающее напряжение \( U = 0.3 \) В.
- Заряд электрона \( e = 1.6 \cdot 10^{-19} \) Кл.
- Масса электрона \( m_e = 9.11 \cdot 10^{-31} \) кг.
Показать пошаговые вычисления
- Кинетическая энергия электрона: \( KE = e \cdot U = 1.6 \cdot 10^{-19} \cdot 0.3 = 4.8 \cdot 10^{-20} \) Дж.
- Максимальная скорость: \( v = \sqrt{\frac{2 \cdot KE}{m_e}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 4.8 \cdot 10^{-20}}{9.11 \cdot 10^{-31}}} = 3.25 \cdot 10^5 \) м/с.
Ответ: v = 3.25 \(\times\) 10^5 м/с
4. Определим максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона:
- Длина волны \( \lambda = 260 \cdot 10^{-9} \) м.
- Красная граница \( A = 2.2 \cdot 1.6 \cdot 10^{-19} = 3.52 \cdot 10^{-19} \) Дж.
- Постоянная Планка \( h = 6.626 \cdot 10^{-34} \) Дж·с.
- Скорость света \( c = 3 \cdot 10^8 \) м/с.
Показать пошаговые вычисления
- Энергия фотона: \( E = \frac{h \cdot c}{\lambda} = \frac{6.626 \cdot 10^{-34} \cdot 3 \cdot 10^8}{260 \cdot 10^{-9}} = 7.64 \cdot 10^{-19} \) Дж.
- Кинетическая энергия: \( KE = E - A = 7.64 \cdot 10^{-19} - 3.52 \cdot 10^{-19} = 4.12 \cdot 10^{-19} \) Дж.
Ответ: E = 2.37 \(\times\) 10^{-19} Дж
Ответ: 1. v = 2.73 \(\times\) 10^15 Гц, E = 1.80 \(\times\) 10^{-18} Дж, m = 6.01 \(\times\) 10^{-36} кг, p = 1.98 \(\times\) 10^{-27} кг·м/с; 2. E = 2.31 \(\times\) 10^{-20} Дж; 3. v = 3.25 \(\times\) 10^5 м/с; 4. E = 2.37 \(\times\) 10^{-19} Дж
Физический гений:
Скилл прокачан до небес!
Минус 15 минут нудной домашки. Потрать их на катку или новый рилс
Не будь NPC — кинь ссылку бро, который всё еще тупит над этой задачей
