Zadania – Dualizm korpuskularno – falowy

Zadania – Dualizm korpuskularno – falowy
1. Ile razy energia kwantu światła o barwie czerwonej (długość fali λ1 = 700 nm) jest
mniejsza od energii niesionej przez kwant promieniowania nadfioletowego o
długości fali λ2 = 150 nm? Odp. 4.7
2. Oblicz energię kwantu odpowiadającą promieniowaniu świetlnemu linii rtęci o
długości fali λ = 407.78 nm. Wynik podaj w dżulach i elektronowoltach.
Odp. E =4.87⋅10−19 J =3 eV
3. Jaką długość fali ma foton, którego energia równa jest energii spoczynkowej
elektronu? Odp. λ = 2,42 pm
4. Moc promieniowania wysyłanego przez świecę wynosi ok. 0.01 W. Załóżmy, iż
świeca wysyła jedynie światło żółte o długości fali λ = 560 nm. Ile fotonów
wysyłanych jest przez świecę w ciągu jednej sekundy? Odp. 2,52⋅10 16 Hz
5. Oblicz energię fotonu dla światła:
a) czerwonego, o długości fali λ = 700 nm;
b) zielonego, o długości fali λ = 560 nm;
c) fioletowego, o długości fali λ = 400 nm.
6. Czy promieniowanie, którego kwanty mają energię równą E=7⋅10−19 J , należy do
obszaru światła widzialnego? Odp. Λ = 283,9 nm
7. Oblicz największą długość fali wywołującej zjawisko fotoelektryczne w płytce
srebra, dla którego praca wyjścia równa jest 7.52⋅10−19 J . Odp. =2,6⋅10−7 m
8. Oblicz minimalną częstotliwość promieniowania, które spowoduje emisję
elektronów z powierzchni niklu, jeśli praca wyjścia z tego metalu wynosi W = 5 eV.
Odp. =1,2⋅1015 Hz
9. Wiedząc, iż praca wyjścia elektronu dla cezu wynosi W = 1.8 eV, oblicz
maksymalną szybkość wybijanych elektronów przy oświetleniu płytki cezowej
monochromatycznym światłem o długości fali λ = 560 nm. Odp. 3,83⋅105 m/ s
10. Praca wyjścia elektronów z potasu wynosi W = 2 eV. Oblicz maksymalną szybkość
elektronów wybijanych z potasu, gdy na jego powierzchnię pada światło o długości
−31
λ = 400 nm. Przyjmij, że masa elektronu wynosi me=9,1⋅10 kg.
Odp. vm = 623 km/s.
11. Oblicz długość fali i pęd fotonu o energii E = 1.2 eV. Odp. λ = 1035 nm,
p=6.4⋅10
−28
kg⋅m
.
s
12. Graniczna długość fali promieniowania wywołującego zjawisko fotoelektryczne w
rubidzie wynosi λ1 = 540 nm. Oblicz pracę wyjścia i maksymalną szybkość
elektronów, jeżeli powierzchnia rubidu jest oświetlona światłem, którego długość fali
równa jest λ2 = 400 nm. Odp. W =3,68⋅10−19 J ,v=5,31⋅105 m/ s
13. Znając długofalowe granice zjawiska fotoelektrycznego dla cezu (λ1 = 660 nm),
wapnia (λ2 = 445 nm) oraz platyny (λ1 = 190 nm), oblicz pracę wyjścia elektronu z
tych metali.
14. Oblicz energię fotonu promieniowania rentgenowskiego o długości fali λ = 0.1 nm.
Jaki jest stosunek tej energii do energii spoczynkowej elektronu? Odp. 1,24⋅104 eV