XI. Фотоэффект. Эффект Комптона

1. На цинковую пластинку падает монохроматический свет с длиной волны l=220 нм. Определить максимальную скорость v_max фотоэлектронов.

2. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла, если фототок прекращается при приложении задерживающего напряжения U₀=3,7 В.

3. «Красная граница» фотоэффекта для некоторого металла равна 500 нм. Определить минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект.

4. Красная граница фотоэффекта для цинка l₀=310 нм. Определить максимальную кинетическую энергию T_max фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падает свет с длиной волны l=200 нм.

5. Калий освещается монохроматическим светом с длиной волны 400 нм. Определить наименьшее задерживающее напряжение, при котором фототок прекратится. Работа выхода электронов из калия равна 2,2 эВ.

6. Фотон с энергией e=10 эВ падает на серебряную пластинку и вызывает фотоэффект. Определить импульс p, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластин.

7. На поверхность металла падает монохроматический свет с длиной волны l=0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта l₀=0,3 мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?

8. "Красная граница" фотоэффекта для некоторого металла равна 500 нм. Определить: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) максимальную скорость электронов, вырываемых из этого металла светом с длиной волны 400 нм.

9. При освещении вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны l₁=0,4 мкм он заряжается до разности потенциалов j₁=2 В. Определить, до какой разности потенциалов зарядится фотоэлемент при освещении его монохроматическим светом с длиной волны l₂=0,3 мкм.

10. Красная граница фотоэффекта для цинка _o=310 нм. Определять максимальную кинетическую энергию Т_max фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падает свет с длиной волны =200 нм.

11. На поверхность калия падает свет с длиной волны =150 нм. Определить максимальную кинетическую энергию Т_max фотоэлектронов.

12. Какая доля энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта l₀=307 нм и максимальная кинетическая энергия T_max фотоэлектрона равна 1 эВ?

13. Фотоны с энергией e=5 эВ вырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода A=4,7 эВ. Определить максимальный импульс, передаваемый поверхности этого металла при вылете электрона.

14. Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол /2. Определить импульс (в МэВ/с), приобретенный электроном, если энергия фотона до рассеяния была 1,02 МэВ. (1 МэВ/с – единица импульса: 1МэВ/с=1,6·10^-13 / 3·10⁸ =5,33·10^-22 кг·м/c).

15. Рентгеновское излучение (=1 нм) рассеивается электронами, которые можно считать практически свободными. Определить максимальную длину волны _max рентгеновского излучения в рассеянном пучке.

16. Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол /2? Энергия фотона до рассеяния ₁=0,51 МэВ.

17. В результате эффекта Комптона фотон с энергией ₁= 1,02 МэВ рассеян на свободных электронах на угол 150°. Определить энергию ₂ рассеянного фотона.

18. Определить угол, на который был рассеян -квант с энергией ₁=l,53 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи Т=0,51 МэВ.

19. Определить максимальное изменение длины волны ()_max при комптоновском рассеянии света на свободных электронах.

20. Фотон с длиной волны ₁=15 пм рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона ₂=16 пм. Определить угол рассеяния.

21. Фотон с энергией ₁=0,51 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол 180°. Определить кинетическую энергию Т электрона отдачи.

22. Определить длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, прошедшего разность потенциалов U=9,8 В.

23. Рентгеновское излучение (=1,5 нм) рассеивается на свободных электронах. Определить максимальную длину волны _max рентгеновского излучения в рассеянном пучке.

24. Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол /2? Энергия фотона до рассеяния 1,02 МэВ.

25. Определить максимальное изменение длины волны ()_max при комптоновском рассеянии света на свободных протонах.

26. Фотон с энергией 1,02 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол 90°. Определить кинетическую энергию электрона отдачи.