ДЗ 25 КВАНТОВАЯ ОПТИКА. Квантовая гипотеза Планка

ДЗ 25 КВАНТОВАЯ ОПТИКА.
Квантовая гипотеза Планка. Фотоны.
Определите энергию и массу фотона, если соответствующая ему длина волны равна 1600 нм.
Каков импульс фотона, энергия которого равна 6*10-19 Дж?
Рассчитайте энергию и массу фотона, длина волны которого соответствует рентгеновскому
излучению с длиной волны 0,1 нм?
4. Рассчитайте массу, импульс и энергию фотона, излучаемого радиопередатчиком, работающим на
частоте 100 кГц.
5. Во сколько раз энергия фотона рентгеновского излучения с длиной волны 0,1 нм больше энергии
фотона видимого излучения с длиной волны 400 нм?
6. Вычислите массу фотона видимого света с длиной волны 500 нм и определите, сколько таких
фотонов составят массу, равную массе покоя электрона.
Фотоэффект. Опыты А.Г.Столетова. Законы внешнего фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для
фотоэффекта.
1.
2.
3.
Пластины из алюминия и цинка получили от источника излучения энергию 5 эВ. Из какого металла
электрон вылетит с большей скоростью? __________________________________________________.
8. Определите частоту света, кванты которого имеют энергию 2,5 эВ.
9. Какую энергию получают электроны, вылетающие из атомов калия, при облучении их синим светом
с длиной волны 460 нм? Работа выхода электронов из калия равна 2,01 эВ.
10. Определите красную границу фотоэффекта для никеля, если работа выхода электронов для него
равна 5 эВ.
11. Найдите скорость фотоэлектронов, вылетающих из цинка, при освещении его УФ излучением
длиной волны 300 мкм. Работа выхода электрона для цинка 4 эВ.
12. Работа выхода электрона с поверхности цезия равна 1 эВ. С какой скоростью вылетают электроны из
цезия, если металл освещен желтым светом с длиной волны 0,589 мкм?
Давление света. Опыты Лебедева.
7.
13. Каким образом можно объяснить отклонение кометных хвостов при прохождении кометы вблизи
Солнца?
14. Если комета видна на небе с вечера, то в какую сторону направлен ее хвост?
Химическое действие света и его применение.
15. Современные научные представления о фотохимических реакциях, входящих в состав фотосинтеза ,
основываются на квантовой теории света. Ко всем фотохимическим реакциям применимы три
правила:
 Химическое изменение может производить только поглощенный свет.
 Каждый поглощенный фотон активизирует только одну молекулу.
 Вся энергия кванта сообщается целиком одному единственному электрону, вследствие
чего он может подняться на более высокий энергетический уровень, т.е. фотохимический
эффект прямо пропорционален количеству воспринятой веществом энергии.
16. Внимательно изучив правила фотохимии, ответьте на вопросы:
Что общего и в чем различие фотосинтеза и фотоэффекта?
Какое значение имеет эффективность процесса фотосинтеза для повышения урожайности
сельскохозяйственных культур?
Предложите способ увеличения эффективности процесса фотосинтеза.
Какие превращения энергии происходят в процессе фотосинтеза?
17. Почему при горении кварцевых ламп чувствуется запах озона?
18. Для ускорения развития растений в теплице усилили освещенность, включив лампы накаливания, но
это не дало ожидаемого эффекта. Почему?
19. Фотосинтез в зеленом листе растений интенсивно происходит при поглощении красного света с
длиной волны 680 нм. Вычислите энергию соответствующих фотонов.
20. В результате фотосинтеза в течение года на Земле образуется 3*1011 кг связанного углерода. Сколько
энергии запасается в этом количестве углерода? Сравните этот результат с расходами энергии
человечества за все время его существования, которые составляют 5,3*1030 Дж.
21. Для уничтожения микробов в операционных используют бактерицидные лампы. Подсчитайте
энергию кванта света такой лампы, если длина волны ее излучения 250 нм. Какое действие света
проявляется в этом случае? Почему видимый свет не оказывает бактерицидного действия?
22. Можно ли фотографировать в совершенно темной комнате?
23. Почему фотоснимки проявляют при красном освещении?
24. Приведите примеры явлений, в которых свет представляет собой либо только волновые, либо
только квантовые свойства. Укажите также световые явления, которые могут быть объяснены с
позиций обеих теорий. Ответ оформите виде таблицы.
Явления, в которых проявляются (обнаруживаются)
Волновые свойства света
Квантовые свойства света