В арианты ответов:                                                                              

	1) уменьшается работы выхода электронов из металла; 2) уменьшается энергия  падающего кванта;		3) увеличивается интенсивность падающего света; 4) увеличивается работа выхода электронов из металла.

                                                                           

3. Свет, падающий на металл, вызывает эмиссию электронов из него. Если интенсивность света уменьшается, а его частота остаётся неизменной, то…

В арианты ответов:

1) количество выбитых электронов остается неизменным, а их кинетическая энергия уменьшается;

2) количество выбитых электронов остается неизменны м,  а их кинетическая энергия увеличивается;

3) количество выбитых электронов уменьшается, а их кинетическая энергия остается неизменной;

4) количество выбитых электронов увеличивается, а их кинетическая энергия уменьшается;

5) количество выбитых электронов и их кинетическая энергия уменьшается.

 

 

4.  Величина тока насыщения в фотоэлементе (внешний фотоэффект) зависит…

В арианты ответов:

1) от интенсивности падающего света;          3) от величины задерживающего                                                                    

2) от работы выхода облучаемого                             потенциала;

            материала                                         4) от частоты падающего света.

 

 5. Если длина волны света, падающего на фотоэлемент, остается неизменной, то при увеличении падающего светового потока   изменение в вольтамперной характеристике правильно представлено на рисунке…

 

 

6. На каком из графиков правильно отображена зависимость задерживающего напряжения U₀ при внешнем фотоэффекте от величины импульса  Р_Ф падающих фотонов?

 

 

                                                                                                                          

 

7.  На металлическую пластину падает монохроматический свет. Задерживающее

напряжение U₀, при котором прекращается фототок, зависит от интенсивности I света согласно графику …

8. Найдите уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта среди следующих формул:

 

 

                                          

 

      

9. Запишите уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта и найдите из него формулу, связывающую длину волны  «красной» границы фотоэффекта и работу выхода электронов из металла.

 

10.  Дайте определение работы выхода электронов из металла.

 

 Примеры решения задач.

Задача 1. Существование работы выхода означает, что на границе металла возникают силы, удерживающие электрон внутри металла. Как объяснить притяжение вылетевшего электрона к металлу?

Решение. Допустим, что электрон оказался в вакууме вблизи поверхности металла. Тогда на поверхности металла образуется наведенный заряженный слой противоположного знака. Действие этого слоя эквивалентно притяжению электрона к положительно заряженному зеркальному изображению. Вылетающие и возвращающиеся электроны образуют возле поверхности отрицательно заряженное облако, а заряды на поверхности металла – положительно заряженный слой. Между заряженными слоями существует ненулевая средняя напряженность электрического поля, направленная наружу.

 

Задача 2. Катод фотоэлемента освещается светом с длиной волны . При некоторой задерживающей разности потенциалов  фототок становится равным нулю. Если длину волны света изменить на величину , то задерживающая разность потенциалов увеличится на величину В.

Определите из этих данных постоянную Планка . Элементарный заряд , скорость света .

Решение. Фотоэффект описывается уравнением Эйнштейна, выражающим закон сохранения энергии для одного фотона и электрона, вылетающего из катода с максимальной скоростью.

,   или      .

Если при изменении длины волны света пришлось увеличить запирающую разность потенциалов, то энергия фотона увеличилась, а длина волны уменьшилась.

Дважды записываем уравнение Эйнштейна:

,       .

Из этих уравнений находим

.

                       Задачи для самостоятельного решения.

1. Работа выхода цезия равна 1,8 эВ. Какова максимальная длина волны света, способного выбить из цезия электрон с максимальной кинетической энергией 2 эВ.

Ответ: 327нм.

2. Ток насыщения, протекающий через вакуумный фотоэлемент при освещении катода, . Определите число N₁ фотоэлектронов, покидающих поверхность катода в единицу времени.

Ответ: .

3. Определите длину волны  «красной» границы фотоэффекта для меди. Работа выхода электрона из меди (Cu)  равна . К какой области спектра электромагнитного излучения принадлежит эта длина волны?

Ответ: 280 нм, ближний УФ диапазон.

4. Медный шарик, удаленный от других тел, облучают электромагнитным излучением с длиной волны . До какого максимального потенциала зарядится шарик, теряя фотоэлектроны? Работа выхода электрона из меди  А=4,47 эВ.

Ответ: 4,4 В.

 

 

5. Чему равны максимальные скорости фотоэлектронов, вырываемых с поверхности цезия и платины излучением с длиной волны: а) ; б) ?  

Работа выхода электрона из цезия  эВ, из платины  эВ.

                        Ответ: Cs:  а) ,      б) ;

                                                      Pt:  а) ,    б) электроны не вырываются.

           2. Э фф е к т К о м п тона.

   Вопросы.

1. Величина изменения длины волны Δλ излучения при комптоновском рассеянии зависит…

В арианты ответов:

1) от угла рассеяния излучения;      2)  от свойств рассеивающего вещества;

                                 3)      от энергии падающего фотона.

  2. В эффекте Комптона при рассеянии излучения на свободных электронах под углом  изменение длины волны равно , а при рассеянии под углом  изменение длины волны равно . Чему равно

 отношение ?                                                                                           Ответ:

 

3. На приведенной схеме показаны  направления падающего  фотона  ( g ),  рассеянного  фотона ( g ¢) , и электрона отдачи (е). Угол рассеяния  90о, направление движения  электрона отдачи составляет с направлением падающего фотона угол j = 30о. Если импульс электрона отдачи , то импульс падающего фотона равен

В арианты ответов:  1) ; 2) ; 3) ;      4) .

4. На рисунке показаны направления падающего фотона  (g) ,  рассеянного фотона (g’) и электрона отдачи  (e).  Угол рассеяния 90°, направление движения электрона отдачи составляет с направлением падающего фотона угол . Если импульс рассеянного фотона , то импульс электрона отдачи равен

В арианты ответов: А) ;      Б) ; В) ;  Г) .

5. Максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии фотона на свободных электронах равно …

В арианты ответов:

1) ,            2) ,                3) ,              4) .

( q - угол рассеяния,  ).