Самостоятельная работа по теме «Световые волны. Световые кванты»

 Вариант 1

1. Лазер, работающий на длине волны 5*10¯⁷ м. излучает пучок света мощностью 0,1 Вт. Какое число фотонов излучает лазер за 1 с?

2. Поверхность воды освещена красным светом, длина волны которого равна 0,7 мкм. Какова длина волны в воде? Какой цвет увидит человек, открыв глаза под водой? (показатель преломления воды n= 1,33).

3. Почему кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего на металл света?

Вариант 2

1. Красная граница фотоэффекта для металла равна 3*10 ¹⁴ Гц. Определите работу выхода для этого металла и кинетическую энергию фотоэлектронов, если на металл падает свет частотой 3*10 ¹⁴ Гц.

2. Определите массу и импульс фотона для излучения с длиной волны 1 мкм.

3. Как изменяется картина дифракционного спектра при удалении экрана от решётки? Ответ обоснуйте, сделав рисунок.

Вариант 3

1. Свет с частотой 10¹⁵ Гц падает перпендикулярно плоскому зеркалу. Определите изменение импульса фотонов при отражении.

2. Определите, возникнет ли фотоэффект в оксиде бария под действием излучения, имеющего частоту 3*10 ¹⁴ Гц. (работа выхода для оксида бария 4,6*10¯¹⁹ Дж).

3. Как изменится интерференционная картина на экране MN (см. рис.), если источники 1 и 2 будут испускать когерентный свет с меньшей длиной волны?

          

                                                          1                              2

          MN                                      

 

                                                                          

Вариант 4

1. Каков импульс фотона, энергия которого 3*10¯¹⁹ Дж?

2. Работа выхода для вольфрама 7,7*10¯¹⁹ Дж. Какую частоту должен иметь свет, чтобы при его падении на вольфрамовую пластинку средняя скорость фотоэлектронов была равна 2000 км/с?

3. Имеются две дифракционные решётки, имеющие 50 и 100 штрихов на 1 мм. Какая из них даёт на экране более широкий спектр при прочих равных условиях?

                                                                                          

 Ответы:

Вариант 1

1. n≈ 2,5*10 ¹⁷ частиц.

2. λ=0,53 мкм, красный, так как цветовое восприятие глаза определяется частотой , а не длиной волны излучения.

3. Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта кинетическая энергия фотоэлектронов зависит от частоты падающего света и не зависит от числа фотонов, т.е интенсивности света.

Вариант 2

1. А= 2*10¯¹⁹ Дж, Ек = 0.

2.m≈ 3,7* 10¯⁴² кг, р≈ 1,1*10¯²³ кг*м/с.

3. Расстояние между максимумами дифракционной решётки увеличится.

Вариант 3

1.Δ р= 4,4*10 ¯²⁷ кг*м/с.

2. Фотоэффект возникает

3. Расстояние между максимумами интерференционной картины увеличится.

Вариант 4

1. р= 10¯²⁷ кг*м/с.

2. ν= 3,9* 10¹⁵ Гц.

3. Решётка со 100 штрихами на 1 мм даёт более широкий спектр.