kvantovaya_fizika

1
Квантовая физика -7. Часть А
1.(275-7) Понятие «квант» энергии было введено впервые в физику для объяснения 1) законов
излучения разогретых твердых тел; 2) законов фотоэффекта; 3) закономерностей черно-белой
фотографии; 4) давления света;
2(276-7) Фотоэффект – это 1) свечение металлов при пропускании по ним тока; 2) нагрев
вещества при его освещении; 3) синтез глюкозы в растениях под действием света; 4)выбивание
электронов с поверхности металла при освещении его светом;
3 (277-7) Из перечисленных ниже факторов выберите те, от которых зависит кинетическая
энергия электронов, вылетевших с поверхности металла при его освещении светом лампы. А)
Интенсивность падающего света; Б) Частота падающего света; В) Работа выходе электрона из
металла 1)только А; 2) Только Б; 3) Б и В; 4) А, Б, В;
4.(278-7)при освещении катода вакуумного фотоэлемента потоком монохроматического
света происходит выбивание фотоэлектронов. Как изменится максимальная кинетическая энергия
фотоэлектронов при увеличении частоты падающего на катод света в 2 раза? 1) не изменится; 2)
увеличится в 2 раза; 3) увеличится более чем, в 2 раза; 4) уменьшится менее чем в 2 раза;
5.(279-7) В опытах Столетова было обнаружено, что кинетическая энергия электронов,
вылетевших с поверхности металлической пластины при её освещении светом, 1) не зависит от
частоты падающего света 2) линейно зависит от частоты падающего света 3) линейно зависит от
интенсивности света; 4) линейно зависит от длины волны падающего света;
6. (280-7) Энергия фотона, поглощенного при фотоэффекте, равна Е. Кинетическая энергия
электрона, вылетевшего с поверхности металла под действием этого фотона, 1) больше Е; 2)
меньше Е; 3) равна Е; 4) может быть больше Е или меньше Е при разных условиях.
7. (281-7) Пластина из никеля освещается светом, энергия фотонов которого равна 7 эв. При
этом, в результате фотоэффекта, из пластины вылетают электроны с энергией 2, 5 эВ. Какова
работа выхода электронов из цинка? 1_ 9,5 эВ; 2) 7 эВ; 3) 4,5 эВ; 4) 2,5 эВ.
8.(281-7) Металлическую пластину освещали монохроматическим светом одинаковой
интенсивности: сначала красным, потом зеленым, затем синим. В каком случае максимальная
кинетическая энергия вылетевших фотоэлектронов была наибольшей? 1) При освещении красным
светом; 2) При освещении зеленым светом; 3) при освещении синим светом 4) во всех случаях
одинаково;
9) (283-7) Энергия фотона, соответствующая электромагнитной волне длиной λ,
1
1
пропорциональна 1) 2 ;2)2 ;3) ;4) ;


10.(284-7) Два источника света излучают волны, длина которых λ1 = 3,75· 10-7 м, и λ2 = 7,5·
Р1
10-7 м. Чему равно отношение импульсов
фотонов, излучаемых первым и вторым
Р2
источниками? 1) ¼; 2) 2; 3) ½; 4) 4;
11.(285-7) какое(-ие) из перечисленных ниже явлений можно количественно описать с
помощью фотонной теории света? А) фотоэффект; б Световое давление 1) только А 2) только Б; 3)
и А и Б; 4) ни А , ни Б;
12 ( 286-7) В некоторых опытах по изучению фотоэффекта фотоэлектроны тормозятся
электрическим полем. Напряжение, при котором поле останавливает и возвращает назад все
электроны, назвали задерживающим напряжением.
В таблице представлены результаты одного из первых таких опытов при освещении одной
и той же пластины, в ходе которого было получено значение h = 5,3· 10-34 Дж· с;
Задерживающее напряжение U,В
0,6
14
Частота, ν, 10 Гц
5,5
6,1
Каково опущенное в таблице первое значение задерживающего потенциала? 1) 0,4 В; 2) 0,5
В; 3) 0,7 В; 4) 0,8 В;
13.(287-7) Детектор полностью поглощает падающий на него свет длиной волны 500 нм. За
время 3 с детектор поглощает 5·105 фотонов. Какова поглощаемая детектором мощность?
Полученный ответ умножьте на 1014.
2
14(288-7) На рисунке приведены графики зависимости
максимальной энергии фотоэлектронов падающих на
фотокатод фотонов. Работа выхода материала катода
фотоэлемента 1) наименьшая в случаеI; 2) наименьшая
в случае II; 3) одинаковая в случаях I и II; 4) не зависит
от материала фотокатода.
Емак
I
II
hν
15.(289-7) работа выхода материала 1 больше, чем работа выхода из материала 2.
Максимальная длина волны, при которой может наблюдаться фотоэффект на материале 1, равна
λ1 ; максимальная длина волны, при которой может наблюдаться фотоэффект на материале 2,
равна λ2. На основании законов фотоэффекта можно утверждать, что 1)λ1< λ2; 2) λ1= λ2; 3) λ1> λ2;
4) λ1 может быть как больше, так и меньше λ2;
16. (290-7) При освещении катода вакуумного фотоэлемента потоком монохроматического
света происходит освобождение фотоэлектронов. Как изменится максимальная энергия
вылетевших фотоэлектронов при уменьшении частоты падающего света в 2 раза? 1) увеличится в
2 раза; 2) уменьшится в 2 раза; 3) уменьшится более чем в 2 раза; 4) уменьшится менее чем в 2
раза;
I, мА
17. ( 291-7). Металлическая пластина освещается светом с длиной
волны 600 нм. Зависимость силы фототока I от электрического
потенциала U пластинки представлена на графике. Какова работа
выхода электронов из металла? Ответ выразите в эВ.
U,в
-0,5
0,5
18.При освещении ультрафиолетовым светом с частотой 1015гц металлического
проводника с работой выхода 3, 11 эВ выбиваются электроны. Чему равна максимальная
скорость фотоэлектронов? Ответ округлить до первой значащей цифры.
19.(293-7) при освещении ультрафиолетовым светом с частотой 1015 Гц металлического
проводника с работой выхода 3 эВ, из него выбиваются электроны. Какова максимальная
кинетическая энергия выбиваемых электронов.
20 Часть С. (294-7) При каком напряжении на источнике
свет
тока электроны, (рис)выбиваемые из одной металлической
пластины, не достигнут второй? Длина волны падающего
света λ = 663 нм, работа выхода А = 1,5 эВ.
●
●
21(295-7) Часть С. Фотокатод освещается светом с длиной волны 300 нм. Вылетевшие из катода
электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией 2 ·10-4 Тл перпендикулярно
линиям индукции этого поля и движутся по окружностям. Максимальный радиус такой
окружности R = 2см. какова работа выхода А вых для вещества катода?
22(1-7) Модуль импульса фотона в первом пучке света в 2 раза больше, чем во втором пучке.
Отношение частоты света первого пучка к частоте второго пучка равно 1) 1; 2) 2; 3) 2 ; 4) ½;
23.(1-7) Красная граница фотоэффекта исследуемого металла соответствует длине волны 600 нм.
Какова длина волны света, выбивающего из него фотоэлектроны, максимальная кинетическая
энергия которых в 2 раза меньше работы выхода? 1) 300нм; 2) 400 нм; 3) 900нм; 4) 1200 нм;
24 (1-7) Часть С. Фотокатод облучают светом с длиной волны 300 нм. Красная граница
фотоэффекта для вещества катода 450 нм. Какое напряжение нужно создать между анодом и
катодом, чтобы фототок прекратился. (1,4 В)
3
25 (2-7) В некоторых опытах по изучению
фотоэффекта фотоэлектроны тормозятся
электрическим полем. Напряжение, при котором поле останавливает и возвращает назад все
электроны, называют задерживающим напряжением. В таблице представлены результаты одного
из первых таких опытов при освещении одной и той же пластины.
Задерживающее напряжение U,В
Частота, ν, 1014 Гц
0,4
5,5
0,6
6,1
Постоянная Планка по результатам этого эксперимента равна 1) 4,6 · 10-34 Дж · с; 2)5,3 · 10-34Дж·с;
3) 7 · 10-34Дж·с; 4) 6,3 · 10-34Дж·с;
26.(Дем.версия-7) Часть С. Фотокатод, покрытый кальцием ( работа выхода 4,42 ·1019Дж), освещается светом с длиной волны 300 нм. Вылетевшие из катода электроны
попадают в однородное магнитное поле с индукцией 8,3 ·10-4 Тл перпендикулярно линиям
индукции этого поля. Каков максимальный радиус окружности, по которой движутся
электроны?
28 (102-6) Какова энергия фотона, соответствующая длине световой волны 6 мкм? 1) 3,3 ·10-40Дж;
2) 4 ·10-39Дж; 3) 3,3 ·10-20Дж; 1) 4 ·10-19Дж;
29 (66-6) На металлическую пластину падает электромагнитное излучение, выбивающее
электроны из пластины. Работа выхода равна 6 эВ, а максимальная кинетическая энергия
электронов, вылетевших из пластинки в результате фотоэффекта, в 2 раза меньше работы выхода.
Чему равна энергия фотонов падающего излучения? 1) 9эВ 2) 2эВ; 3) 3 эВ; 4) 6 эВ;
30.(66-6) Часть С. Фотон с длиной волны 2·105см выбивает электрон из металлической
пластинки (катода) в сосуде, из которого откачан воздух. Работа выхода составляет 3 эВ.
Электрон разгоняется постоянным электрическим полем до энергии, равной энергии
ионизации атома водорода (13, 6 эВ), и ионизирует атом. Какую минимальную энергию будет
иметь ион водорода(протон), возникший в результате ионизации, когда, двигаясь в том же
электрическом поле, он достигнет катода? Начальная скорость протона равна 0.
31(62-6) На металлическую пластину падает электромагнитное излучение, энергия фотонов
которого равна 9эв. Максимальная кинетическая энергия электронов, вылетевших из пластины в
результате фотоэффекта, в 3 раза меньше энергии фотона. Чему равна работа выхода электронов
из металла? 1) 9 эВ; 2) 2 эВ; 3) 3 эВ; 4) 6 эВ;
32(68-6) Часть-с. Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта,
выбивает электрон из металлической пластинки в сосуде, из которого откачан воздух и впущено
небольшое количество водорода. Электрон разгоняется постоянным электрическим полем до
энергии, равной энергии ионизации атома водорода W = 13,6 эВ, и ионизирует атом. Возникший
протон ускоряется имеющим полем и ударяется о катод. Во сколько раз импульс рп передаваемый
пластинке протоном, больше максимального импульса ре, ионизовавшего атом? Начальную
скорость протона считать равной 0., удар - абсолютно неупругим.
33.(4-5) при увеличении угла падения на плоский фотокатод монохроматического излучения с
неизменной длиной волны максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов 1) возрастает; 2)
уменьшается; 3) не изменяется; 4) возрастает при λ > 500 нм и уменьшается λ < 500нм.
34 (4-5) Импульс фотона имеет наименьшее значение в диапазоне частот 1) рентгеновского
излучения 2) видимого излучения; 3) ультрафиолетового излучения; 4) инфракрасного излучения;
35.(4-5) какой график соответствует зависимости максимальной
Е
1
кинетической энергии Е фотоэлектронов от частоты ν
фотоэлектронов, падающих на вещество при фотоэффекте?
2
3
1)1; 2) 2; 3) 3; 4) 4;
36. вылетающие при фотоэффекте электроны задерживаются
4
напряжением Uз. Максимальная скорость электронов равна:
mU з
eU
eU з
2eU з
1)
ν
;2) з ;3)
;4)
;
e
m
m
m
4
Контрольная работа по теме «Квантовая физика»
1. Импульс фотона р связан с его частотой соотношением
h 
ch

h
; 2) р =
; 3) р =
; 4) p 
;
1) р =
c

hc
 c
2. Частота красного света почти в 2 раза меньше частоты фиолетового света. Импульс «красного»
фотона по отношению к импульсу «фиолетового» фотона
1) больше в 4 раза 2) меньше в 2 раза
3) больше в 2 раза 4) меньше в 4 раза
3. Фотоэффект – это явление 1) почернения фотоэмульсии под действием света. 2) излучения
нагретого твердого тела; 3) свечения некоторых веществ в темноте 4). вырывания электронов
с поверхности металла под действием света
4. На каком из графиков верно изображена зависимость фототока( при фотоэффекте) от
напряжения между электродами при неизменной освещенности в стандартном эксперименте?
1
2
I
3
I
U
Uз
4
I
I
U
II
I
U
U
III
6. При освещении катода вакуумного фотоэлемента потоком
монохроматического
света
происходит
освобождение
фотоэлектронов.
Как
изменится
максимальная
энергия
фотоэлектронов при увеличении частоты в 2 раза?
ν
1) не изменится. 2) увеличится в 2 раза
3) увеличится менее, чем в 2 раза; 4) увеличится более, чем в 2
раза;
7. Чему равна масса покоя фотона? 1) массе электрона; 2) массе нейтрона;
3) массе протона; 4) 0.
8.Как называется минимальное количество энергии, которое может излучать система? 1) квант; 2)
джоуль; 3) электрон; 4) атом;
9В.(41.12. Кашина) Произойдет ли фотоэффект, если медь облучать светом с длиной волны 400
нм?
9В.Возникнет ли фотоэффект в цинке под действием облучения, имеющего длину волны 450 нм?
10В.(41.13.) С какой максимальной скоростью вылетают электроны из цинка, если его облучать
ультрафиолетовым светом ( 320 нм)?
11В (41..5) Определить длину волны, соответствующую фотону, энергия которого равна энергии
покоя электрона.
12С. В вакууме находятся два покрытых кальцием электрода, к которым подключен конденсатор
емкостью С. При длительном освещении катода светом с частотой 1015Гц фототок, возникший в
начале, прекращается, а на конденсаторе появляется заряд 11·10-9Кл. Работа выхода электронов из
кальция 4,42·10-19Дж. Определите емкость конденсатора С.