Расчётная задача по молекулярной физике или электродинамике · 56 заданий
- Задание №23№23
По двум горизонтальным параллельным проводящим рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением, замкнутым на последовательно соединённые резистор с сопрот…
Закон Ома для участка цепи
- Задание №23№23
В стакан калориметра, содержащий 250 г воды, опустили кусок льда массой 140 г, имевшего температуру 0°С. После того как наступило тепловое равновеси…
Уравнение теплового баланса
- Задание №23№23
На металл падает поток фотонов с длиной волны в 3 раза меньше «красной границы» фотоэффекта. Во сколько раз уменьшится максимальная кинетическая энерг…
Расчётная задача: МКТ/электродинамика
- Задание №23№23
Кусок льда опустили в термос, содержащий воду при температуре 50°С. Начальная температура льда 0°С. При переходе к тепловому равновесию часть льда мас…
Уравнение теплового баланса
- Задание №23№23
Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от друга. Напряжение на пластинах конденсато…
Потенциальность электростатического поля
- Задание №23№23
В тонкой рассеивающей линзе получено уменьшенное в 4 раза изображение предмета. Определите модуль фокусного расстояния линзы, если изображение предмет…
Формула тонкой линзы
- Задание №23№23
В калориметре находятся в тепловом равновесии 50 г воды и 5 г льда. Какой должна быть минимальная удельная теплоёмкость материала болта, имеющего масс…
Изменение агрегатных состояний вещества: плавление и…
- Задание №23№23
На дифракционную решётку, имеющую 500 штрихов на 1 мм, перпендикулярно её поверхности падает узкий луч монохроматического света частотой 5 · 10¹⁴ Гц.…
Дифракция света
- Задание №23№23
На дифракционную решётку, имеющую 300 штрихов на 1 мм, перпендикулярно её поверхности падает узкий луч монохроматического света частотой 5,6 · 10¹⁴ Гц…
Дифракция света
- Задание №23№23
На металл падает поток фотонов с частотой в 3,5 раза больше «красной границы» фотоэффекта. Во сколько раз увеличится максимальная кинетическая энергия…
Расчётная задача: МКТ/электродинамика
- Задание №23№23
В калориметре находятся в тепловом равновесии 50 г воды и 5 г льда. Какой должна быть минимальная масса болта, имеющего температуру 339 К, чтобы после…
Уравнение теплового баланса
- Задание №23№23
Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от друга. Напряжение на пластинах конденсато…
Потенциальность электростатического поля
На металл падает поток фотонов с длиной волны в 3 раза меньше «красной границы» фотоэффекта. Во сколько раз уменьшится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих из этого металла, если длину падающего света увеличить в 1,5 раза?
Решение
Решение:
Обозначения. Aвых — работа выхода электрона из металла; λкр — длина волны, отвечающая «красной границе» фотоэффекта; λ1=3λкр — длина волны падающего света в первом случае; λ2=1,5λ1 — во втором; E1 и E2 — максимальные кинетические энергии фотоэлектронов в первом и втором случаях; h — постоянная Планка, c — скорость света в вакууме.
«Красная граница» фотоэффекта — это наибольшая длина волны, при которой фотоэффект ещё возможен; ей отвечает равенство энергии фотона работе выхода:
Aвых=λкрhc.
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов находится из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта:
λhc=Aвых+Eк,макс⇒Eк,макс=λhc−λкрhc.
Первый случай: λ1=3λкр, поэтому
E1=λкр3hc−λкрhc=λкр2hc.
Второй случай: длину волны увеличили в 1,5 раза, то есть
λ2=1,5λ1=1,5⋅3λкр=2λкр.
Так как λ2<λкр, фотоэффект по-прежнему происходит, и
E2=λкр2hc−λкрhc=λкрhc.
Искомое отношение:
E2E1=hc/λкр2hc/λкр=2.
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов уменьшится в 2 раза.
Ответ: в 2 раза.