Фотокатод облучают светом с длиной волны l = 300 нм. Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода l0 = 450 нм. Какое напряжение U нужно создать между анодом и катодом, чтобы фототок прекратился?

Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода l0 = 450 нм. При облучении катода светом с длиной волны l фототок прекращается при напряжении между анодом и катодом = 1,4 В. Определите длину
волны l.

При облучении катода светом с длиной волны l = 300 нм фототок прекращается при напряжении между анодом и катодом = 1,4 В. Определите красную границу фотоэффекта l0  для вещества фотокатода.

На рисунке изображены энергетические уровни атома и указаны длины волн фотонов, излучаемых и поглощаемых при переходах с одного уровня на другой. Какова длина волны для фотонов, излучаемых при переходе с уровня Е4 на уровень Е1, если l13 = 400 нм, l24 = 500 нм, l32 = 600 нм? Ответ выразите в нм, и округлите до целых.

На рисунке представлены несколько энергетических уровней электронной оболочки атома и указаны частоты фотонов, излучаемых и поглощаемых при переходах между этими уровнями. Какова минимальная длина волны фотонов, излучаемых атомом при любых возможных переходах между уровнями Е1, Е2, Е3 и Е4, если ν13 = 7·1014 Гц, ν24 = 5·1014 Гц, ν32 = 3·1014 Гц? Ответ выразите в НМ и округлите до целых.

Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3×10–7 м используется для нагревания воды массой 1 кг. Сколько времени потребуется для нагревания воды на 10 оС, если источник за 1 с излучает 1020 фотонов? Считать, что излучение полностью поглощается водой.

Электромагнитное излучение используется для нагревания воды массой 1 кг. За время 700 с температура воды увеличивается на 10оС. Какова длина волны излучения, если источник испускает 1020 фотонов за 1 с? Считать, что излучение полностью поглощается водой.

Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3×10–7 м используется для нагревания воды. Какую массу воды можно нагреть за 700 с на 10оС, если источник излучает 1020 фотонов за 1 с? Считать, что излучение полностью поглощается водой.

Предположим, что схема энергетических уровней атомов некоего вещества имеет вид, показанный на рисунке, и атомы находятся в состоянии с энергией  Е(1). Электрон, движущийся с кинетической энергией  1,5 эВ, столкнулся с одним из таких атомов и отскочил, приобретя некоторую дополнительную энергию. Определите импульс электрона после столкновения, считая, что до столкновения атом покоился. Возможностью испускания света атомом при столкновении с электроном пренебречь.

Предположим, что схема энергетических уровней атомов некоего вещества имеет вид, показанный на рисунке, и атомы находятся в состоянии с энергией  Е(1). Электрон, столкнувшись с одним из таких атомов, отскочил, приобретя некоторую дополнительную энергию. Импульс электрона после столкновения с покоящимся атомом оказался равным 1,2×10–24 кг×м/с. Определите кинетическую энергию электрона до столкновения. Возможностью испускания света атомом при столкновении с электроном пренебречь.

Образец, содержащий радий, за 1 с испускает 3,7·1010 α-частиц. За 1 ч выделяется энергия 100 Дж. Каков средний импульс α-частиц? Масса α-частиц равна 6,7·10–27 кг. Энергией отдачи ядер,  γ-излучением и релятивистским эффектами пренебречь.

Препарат, активность которого равна 1,7×1012 частиц в секунду, помещен в калориметр, заполненный водой при 293 К. Сколько времени потребуется, чтобы довести до кипения 10 г воды, если известно, что данный препарат испускает α-частицы энергией 5,3 МэВ, причем энергия всех α-частиц полностью переходит во внутреннюю энергию? Теплоемкостью препарата, калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь.

π0-мезон массой 2,4×10–28 кг распадается на два γ-кванта. Найдите модуль импульса одного из образовавшихся γ-квантов в системе отсчета, где первичный π0-мезон покоится.

В сосуде находится разреженный атомарный водород. Атом водорода в основном состоянии (Е1 = – 13,6 эВ) поглощает фотон и ионизуется. Электрон, вылетевший из атома в результате ионизации, движется вдали от ядра со скоростью u = 1000 км/с.  Какова частота поглощенного фотона? Энергией теплового движения атомов водорода пренебречь.

Препарат активностью 1,7·1011 частиц в секунду помещен в медный контейнер массой 0,5 кг. На сколько повысилась температура контейнера за 1 ч, если известно, что данное радиоактивное вещество испускает α-частицы энергией 5,3 МэВ? Считать, что энергия всех α-частиц полностью переходит во внутреннюю энергию контейнера. Теплоемкостью препарата и теплообменом с окружающей средой пренебречь.

В двух опытах по фотоэффекту металлическая пластинка облучалась светом с длинами волн соответственно λ1 = 350 нм и λ= 540 нм. В этих опытах максимальные скорости фотоэлектронов отличались в υ 1 υ 2  = 2 раза. Какова работа выхода металла, из которого изготовлена пластинка?

Для увеличения яркости изображения слабых источников света используется вакуумный прибор – электронно-оптический преобразователь. В этом приборе фотоны, падающие на катод, выбивают из него фотоэлектроны, которые ускоряются разностью потенциалов ∆U = 15000 В и бомбардируют флуоресцирующий экран, рождающий вспышку света при попадании каждого электрона. Длина волны для падающего на катод света λ 1 = 820 н м , а для света, излучаемого экраном, λ 2 = 410 н м . Во сколько раз N прибор увеличивает число фотонов, если один фотоэлектрон рождается при падении на катод в среднем k = 10 фотонов? Работу выхода электронов Авых принять равной 1 эВ. Считать, что энергия падающих на экран электронов переходит в энергию света без потерь.

Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой En=13,6n2 эВ, где n = 1, 2, 3, … . При переходе атома из состояния Е2 в состояние Е1 атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, фотон выбивает фотоэлектрон. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, lкр = 300 нм. Чему равна максимальная возможная скорость фотоэлектрона?

Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода λ0 = 290 нм. При облучении катода светом с длиной волны λ фототок прекращается при напряжении между анодом и катодом U = 1,9 В. Определите длину волны λ.

Детектор полностью поглощает падающий на него свет длиной волны λ = 400 нм. Поглощаемая мощность Р = 1,1·10–14 Вт. За какое время детектор поглотит N = 4·105 фотонов? Ответ округлите до целых.

При облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из нее выбиваются электроны, которые проходят ускоряющую разность потенциалов ΔU=5В. Какова работа выхода Авых, если максимальная энергия ускоренных электронов Ее равна удвоенной энергии фотонов, выбивающих их из металла?

Источник в монохроматическом пучке параллельных лучей за время Δt = 8·10–4 с излучает N = 5·1014 фотонов. Лучи падают по нормали на площадку  S = 0,7 см2 и создают давление  P = 1,5·10–5 Па. При этом 40% фотонов отражается, а 60% поглощается. Определите длину волны излучения.

Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта,  выбивает электрон из металлической пластинки (катода) сосуда, из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем напряженностью Е = 5·104 В/м. До какой скорости электрон разгонится в этом поле, пролетев путь S = 5·10–4 м? Релятивистские эффекты не учитывать.

Покоящийся атом водорода в основном состоянии (Е1 =  13,6 эВ) поглощает в вакууме фотон c длиной волны λ = 80 нм. С какой скоростью движется вдали от ядра электрон, вылетевший из атома в результате ионизации? Кинетической энергией образовавшегося иона пренебречь.

Препарат с активностью 1,7 1011 частиц в секунду помещён в металлический контейнер массой 0,5 кг. За 2 ч температура контейнера повысилась на 5,2 К. Известно, что данный препарат испускает α-частицы с энергией 5,3 МэВ, причём практически вся энергия α-частиц переходит во внутреннюю энергию контейнера. Найдите удельную теплоёмкость металла контейнера. Теплоёмкостью препарата и теплообменом с окружающей средой пренебречь.

В массивном образце, содержащем радий, за 1 с испускается 3,7 1010 α-частиц, движущихся со скоростью 1,5 107 м/с. Найдите энергию, выделяющуюся за 1 ч. Масса α-частицы равна 6,7 1027 кг. Энергией отдачи ядер, γ-излучением и релятивистскими эффектами пренебречь.

Свободный пион (π0-мезон) с энергией покоя 135 МэВ движется со скоростью V, которая значительно меньше скорости света. В результате его распада образовались два γ-кванта, причём один из них распространяется в направлении движения пиона, а другой – в противоположном направлении. Энергия одного кванта на 10% больше, чем другого. Чему равна скорость пиона до распада?

При увеличении в 2 раза частоты света, падающего на поверхность металла, задерживающее напряжение для фотоэлектронов увеличилось в 3 раза. Первоначальная частота падающего света была равна 0,75  1015 Гц. Какова длина волны, соответствующая «красной границе» фотоэффекта для этого металла?

Пациенту ввели внутривенно дозу раствора, содержащего изотоп 11 24 Na. Активность 1 см3 этого раствора а0 = 2000 распадов в секунду. Период полураспада изотопа 11 24 Na равен T = 15,3 ч. Через t = 3 ч 50 мин активность 1 см3 крови пациента стала а = 0,28 распадов в секунду. Каков объём введённого раствора, если общий объём крови пациента V = 6 л? Переходом ядер изотопа 11 24 Na из крови в другие ткани организма пренебречь.

 

Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой E n = 13,6 n 2  эВ, где n = 1, 2, 3, … При переходе из состояния Е2 в состояние Е1 атом испускает фотон. Поток таких фотонов падает на поверхность фотокатода. Запирающее напряжение для фотоэлектронов, вылетающих с поверхности фотокатода, Uзап = 6,1 В. Какова частота света νкр, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода?

В сосуде объёмом V = 0,02 м3 с жёсткими стенками находится одноатомный газ при атмосферном давлении. В крышке сосуда имеется отверстие площадью s, заткнутое пробкой. Максимальная сила трения покоя F пробки о края отверстия равна 100 Н. Пробка выскакивает, если газу передать количество теплоты не менее 15 кДж. Определите значение s, полагая газ идеальным.

Электрон, имеющий импульс p = 2·10–24 кг·м/с, сталкивается с покоящимся протоном, образуя атом водорода в состоянии с энергией En (n = 2).
В процессе образования атома излучается фотон. Найдите частоту ν этого фотона, пренебрегая кинетической энергией атома. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой

E n = 13,6 n 2  эВ, где n = 1, 2, 3, … .

Покоящийся атом излучает фотон с энергией 16,32·10 19 Дж в результате перехода электрона из возбуждённого состояния в основное. Атом в результате отдачи начинает двигаться поступательно в противоположном направлении с кинетической энергией 8,81·10 27 Дж. Найдите массу атома. Скорость атома считать малой по сравнению со скоростью света.

Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой E n = 13,6 n 2 эВ, где n = 1, 2, 3, … . При переходе атома из состояния Е2 в состояние Е1 атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, этот фотон выбивает фотоэлектрон. Частота света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, νкр = 6 1014 Гц. Чему равен максимально возможный импульс фотоэлектрона?

Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой E n = 13,6 n 2 эВ, где n = 1, 2, 3, … . При переходе атома из состояния Е2 в состояние Е1 атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, фотон выбивает фотоэлектрон. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, λкр = 300 нм. Чему равна максимально возможная кинетическая энергия фотоэлектрона?