iTest қолданбасын жүктеп алу
Мектеп емтихандарына ыңғайлырақ форматта дайындалыңыз
Фотоэффект
Фотоэффект - жарықтың әсерінен заттан электрондардың ыршып шығу құбылысы (құбылысты 1887 жылы Г.Герц ашты, 1888 жылы А.Г.Столетов зерттеді).
Столетов тәжірибесі
|
(Қондырғы: суық катодты вакуумдық шам) Катодқа жарық сәулесі түскенде одан электрондар ыршып шығады да тізбекте ток пайда болады (фототок деп аталады) |
а) \(q=\bar e\)
|
\( U_{min} \cdot \bar e = \frac{mv^2}2\) |
I ток күшін нөлге дейін кеміту үшін анод пен катодтың арасына \(U_ж\) теріс потенциалдар айырымын түсіру керек. Оны тежеуші кернеу немесе жабушы потенциал деп атайды.
б) Жарық ағынының интенсивтілігін (Ф) \((ν−const) \) өзгертеміз
Фотоэффектінің І заңы Қанығу тогы жарық ағынының интенсивтігіне тура пропорционал. |
в) Сәуле шығарудың жиілігін (\(v\)) өзгертеміз \((Ф−const)\)
Фотоэффектінің ІІ заңы Фотоэффектінің максимал кинетикалық энергиясы жарық жиілігіне пропорционал және оның интенсивтігіне тәуелді емес. |
Фотоэффектінің қызыл шекарасы:
Жарықтың жиілігі белгілі бір минимал мәнімен кем болса, онда кезкелген затта фотоэффект бақалмайды
Фотоэффектінің теориясы:
1901 жылы М.Планк Планк гипотезасы: жарық жеке «порция» ‒ квант (фотон) түрінде жұтылады және шығарылады
Бір кванттың энергиясы: | \(E=hv\) |
\(ν\) ‒ жарықтың жиілігі \(h\) ‒ Планк тұрақтысы |
\(h = 6,63 \cdot 10 ^{-34} \ Дж \cdot с\)
Фотоэффект үшін Эйнштейн теңдеуі
\(h\nu = A_ш+\frac {m_ev^2}2\) |
Бір фотонның энергиясы заттан электронды жұлып шығаруда атқарылатын жұмысқа және оған кинетикалық энергия беруге жұмсалады. |
егер \(h\nu < A_ш \Rightarrow\) фотоэффект байқалмайды.
\(-A_ш = h\nu_0\Rightarrow\) | \(\nu _0 = \frac{A_ш}h\) |
‒ қызыл шекарадағы жиілік. |
\(\lambda_0 = \frac c{\nu_0}\) ‒ толқын ұзындығы (қызыл шекара).
-
\(U_T=3B\) потенциалдар айырымында толығымен тежелетін электрондарды жұлып шығаратын жарықтың жиілігі (Фотоэффект басталатын жиілік \(v_0=6\cdot10^{14}\)Гц, \(h=6,63\cdot10^{-34}\) Дж·с, \(e=1,6\cdot10^{-19}\) Кл)
-
Толқын ұзындығы \(3\cdot10-7\) м жарық затқа түседі, ол зат үшін фотоэффектінің қызыл шегарасы \(4,3\cdot10^{14}\) Гц. Фотоэлектрондардың кинетикалық энергиясы
(\(h=6,63\cdot10^{-34}\) Дж·с, \(c=3\cdot10^8\) м/с)
-
Толқын ұзындығы \(450\) нм сәуле әсерінен цинкте фотоэффект байқала ма? Цинктен электрондардың шығу жұмысы – А\(=4,2\) эВ
\((h=4,136\cdot10^{-15}\) эВ·с, \(c=3\cdot10^8\) м/с\()\)
-
Теріс зарядталған мырыш пластинка толқын ұзындығы \(300\) нм жарық сәулесімен жарықтанған. Мырыш үшін қызыл шегара – \(\lambda_0=332\) нм, мырыш пластинкасының потенциалын тап.
\((h=4,136\cdot10^{-15}\) эВ·с, \(c=3\cdot10^8\) м/с, \(e=1,6\cdot10^{-19}\) Кл\()\)
-
Калий үшін электрондардың шығу жұмысы \(3,62\cdot10^{-19}\) Дж. Калийге толқын ұзындығы \(4\cdot10^{-7}\) м жарық түссе, фотоэлектрондардың ең үлкен кинетикалық энергиясы
\((h=6,62\cdot10^{-34}\) Дж·с, \(c=3\cdot10^8\) м/с\()\)
-
Платинаның бетін толқын ұзындығы \(100\) нм жарықпен сәулелегенде одан бөлініп шығатын электрондардың максимал жылдамдығы қандай?
\(A = 5,3\) эВ, \(e = 1,6 \cdot 10^{-19}\) Кл, с \(= 3 \cdot 10^{8}\) м/с, һ \(= 6,62 \cdot 10^{-34}\) Дж⋅с, \(m_e\) \(= 9,1 \cdot 10^{-31}\) кг
-
Вакуумдік фотоэлементке түскен жарықтың толқын ұзындығы \(\lambda_1\)\(= 600\) нм болғанда, фототок тежеуші кернеудің \(U_1\) мәнінде тоқталады. Толқын ұзындығын \(25\%\)-ға арттырғанда, тежеуші кернеу \(\Delta\)\( U = 0,4 B\)-қа кемиді. Осы мәліметтер бойынша Планк тұрақтысын анықта.
-
Сутек атомының үшінші энергетикалық күйден екіншіге өткенде шығаратын сәулесінің толқын ұзындығы екінші энергетикалық күйден біріншіге өтуін қамтамасыз ететін толқын ұзындығынан неше есе артық болатынын анықта.
-
Толқын ұзындығы \(100\) Нм ультракүлгін сәулемен вольфрам катодтан жұлып шығарылған электрондар тізбекте ток тудырмауы үшін қандай жапқыш кернеу беру керек? Шығу жұмысы: A \(= 7,2\cdot10^{-19}\) Дж, \(e = 1,6\cdot10^{-19}\) Кл, \(h= 6,62\cdot10^{-34}\) Дж·с.
-
Фотокатодта жұтылатын фотонның энергиясы \(– 5\) эВ. Электронның катодтан шығу жұмысы \( – 2\) эВ. Фототокты тоқтата алатын жапқыш потенциалдар айырмасы
[\(1\) эВ \(= 1,6\cdot10\)\(^{-19}\) Дж, \(e = 1,6\cdot10^{-19}\) Кл]
-
Жолаушылар пойызы \(0,2\) м/с\(^2\) үдеумен қозғалып келіп тежегішті іске қосады. Егер пойыздың қозғалыс жылдамдығы \(72\) км/сағ болса, онда тежегішті вокзалдан қандай қашықтықта іске қоса бастау керек?
-
Жарықтың әсерінен заттан электрондарды ыршытып шығару құбылысы
-
\(600\) нм толқын ұзындығы бар фотонның энергиясын анықта. Жарық жылдамдығы \(– 3\cdot10^8\) м/с, планк тұрақтысы \(– 6,62\cdot10^{-34}\)Дж·с
-
Платина бетінен фотоэффект құбылысы байқалғанда электронды ұстап қалушы потенциал \(0,8\) В шамасына тең болады. Фотоэффект тудыратын сәуленің толқын ұзындығын және фотоэффектінің қызыл шегарасын тап.
\((h= 6,63\cdot10^{-34}\) Дж·с, c \(= 3\cdot10^8\) м/с, \(А_ш\)\(= 5,3\) эВ, \(e= 1,6 \cdot10^{-19}\)Кл, \(1\) эВ \(= 1,6\cdot10^{-19}\) Кл\()\)
-
Күміс бетіне жарық әсер еткенде бөлініп шығатын электрондарды тоқтату үшін \(3\) В-ке тең бөгеуші кернеу пайдаланылады. Осы жағдайда жарық толқынның ұзындығы қандай болуы керек?
\((h = 6,62\cdot10^{-34}\)Дж·с, \(A_ш\)\(= 7,58\cdot10^{-19}\)Дж , с \(= 3\cdot10^8\) м/с, е \(= 1,6\cdot 10^{-19}\) Кл\()\)
-
Қуаты \(0,1\) Вт жарық шоғын шығаратын лазер \(5\cdot10^{-7}\; \)м толқын ұзындығында жұмыс істейді. \(1\) с ішінде лазер қанша фотон санын шығарады?
\(h= 6.62\cdot10^{-34}\) Дж·с
-
\(100{\circ}\;C\) температурадағы гелий атомының орташа кинетикалық энергиясы кванттың энергиясына тең болған кезде кванттың толқын ұзындығы неге тең болады?
\(h= 6.62\cdot10^{-34}\) Дж·с,c \(= 3\cdot10^8\) м/с,k \( = 1,38\cdot10^{-23}\) Дж/К
\( \)
-
Энергиясы \(4,1\) В потенциалдар айырымынан ұшып өткен электронның энергиясындай болатын сәуленің толқын ұзындығын тап.
\(e = 1.6\cdot10^{-19}\)Кл \(h=6.62\cdot10^{-34}\)Дж \(\cdotс, \;c = 3\cdot10^8\) м/с
-
Рентген сәулесінің толқын ұзындығы комптондық сейілуден кейін \(4 \cdot 10^{-12}\) м-ден \(4,5 \cdot 10^{-12}\) м-ге дейін көбейді. Электронның берген энергиясын тап.
\(h=6,62 \cdot 10^{-34}\) Дж ⋅ с, \(c = 3 \cdot 10^8\) м/с
-
Мырыш пластинаға толқын ұзындығы \(220\) нм монохромат жарық түседі. Мырыш үшін шығу жұмысы – \(4\) эВ. Фотоэлектрондардың максимал жылдамдығы қанша?
(m\(= 9,1 \cdot 10^{-31}\) кг , h\( = 6,62 \cdot 10^{-34}\) Дж ⋅ с ,c \(= 3 \cdot 10^8\) м/с , \(1\) эВ = \(1,6 \cdot 10^{-19}\) Кл)
-
\(700\) нм толқын ұзындығы бар фотонның энергиясын анықта. Жарық жылдамдығы – \(3 \cdot 10^8\) м/с, планк тұрақтысы – \(6,62 \cdot 10^{-34}\) Дж ⋅ с.
-
Платинаның бетін толқын ұзындығы \(200\) нм жарықпен сәулелегенде одан бөлініп шығатын электрондардың максимал жылдамдығы
(\(m = 9,1 \cdot 10^{-31}\) кг, \(A = 5,3\) эВ, \(h = 6,62 \cdot 10^{-34}\) Дж ⋅ с, \(c = 3 \cdot 10^8\) м/с)
-
Шығу жұмысы \(2\) эВ-қа тең калий үшін фотоэффектінің қызыл шегарасын анықта
(\(1\) эВ = \(1,6\cdot10^{-19}\) Дж)
-
\(50\) кВ кернеумен жұмыс істейтін рентген түтікшесінің тұтынатын тогы – \(2\) мА, ол \(1 \) с ішінде \( 5⋅10^{13}\) фотон шығарады. Сәуле шығару толқын ұзындығын \(0,1\) нм-ге тең деп есептегенде, түтікшенің ПӘК-і
(\(h= 6,62⋅10^{-34}\) Дж ⋅ с, c \( = 3⋅10^8\) м/с)