Вирішіть, чи інтенсивність ...
1. У вакуумному фотоелементі електрони вивільняються із шару цезію катода опроміненням світлом.
1.1. Поясніть перетворення енергії, яке відбувається у зв'язку з взаємодією фотонів та електронів.
Вирішіть, чи впливає інтенсивність світла на кількість вивільнених електронів. Поясніть.
Згідно з Ейнштейном, світло складається з "частин енергії", кванти світла розміром h. е. У зовнішньому фотоефекті кожен фотон взаємодіє рівно з одним електроном. Енергія фотона використовується для виконання необхідної роботи від'єднання і, таким чином, від'єднання фотоелектрона від поверхні катода. Якщо частота фотона перевищує частоту відсічення (і це передбачається у вправі), залишок енергії фотона використовується для надання кінетичної енергії звільненого електрона. Фотон втратив всю свою енергію - він більше не існує.
Більша інтенсивність світла означає, що більше фотонів потрапляє на катодний матеріал одночасно. Оскільки, згідно з Ейнштейном, кожен фотон взаємодіє рівно з одним електроном, більше електронів може виділятися з однаковою частотою світла.
Досяжна кількість одиниць: 3
1.2. Залежність максимальної кінетичної енергії електронів від довжини хвилі визначали при світлі водневої спектральної лампи.
| 486 | 434 | 410 | 397 |
| 0,61 | 0,92 | 1.09 | 1.19 |
1.2.1. Використовуючи всі виміряні значення, визначте квант дії Планка та сформулюйте роботу поділу.
- Введіть довжину хвилі у списку GTR,
- Перетворіть довжину хвилі в частоти за допомогою рівняння
- Введіть значення для Ekin в інший список GTR, перетворіть одиниці виміру в W
Регресія рівняння лінійної функції у вигляді, як показано, де A відповідає збільшенню і, отже, константі Планка, а B - зсуву вздовж осі y і, отже, роботі розділення WA:
h = 6,72. 10 -34 Js
WA = 3,17. 10 -19 Вт = 1,98 еВ- Відображення прямої лінії Ейнштейна,
Примітка: Завдання вимагає участі всі Читання! Якщо тестовий об'єкт визначив значення для h та WA без використання GTR, слід розглянути кожну пару значень, а потім вказати середнє значення.
1.2.2. Поясніть експериментальну можливість визначення максимальної кінетичної енергії фотоелектронів.
Щоб отримати максимум родичів. Щоб мати можливість визначати енергію, навіть найшвидший електрон у протилежному полі повинен бути віддалений від анода. Змінна напруга постійного струму подається на фотоелемент таким чином, що негативний полюс знаходиться на аноді. Коли анод і катод з'єднані амперметром, це показує фотострум. Тепер зустрічна напруга збільшена настільки, що фотострум дорівнює нулю. Встановлена напруга тепер є мірою для родичів. Енергія, яку мав найшвидший фотоелектрон. Це стосується цього стану
1.2.3 Дослідити, чи може світло довжин хвиль, наведене в таблиці, випускати фотоелектрони з платинового катода.
(Роботи із заміни платини: 5,36 еВ)
Фотон з найбільшою енергією - це той, що має найкоротшу довжину хвилі. Розрахунок енергії найбільшого фотона: Це означає, що навіть найбільший фотон в даному діапазоні довжин хвиль не здатний забезпечити необхідну роботу поділу 5,36 еВ, тому електрони не вивільняються з платинового катода.
Для 1.2. досяжна кількість одиниць: 7
1.3. Для вимірювання потрібно принаймні світловий потік 5,0. 10 -18 Вт. Обчисліть необхідну кількість фотонів світла з довжиною хвилі 486 нм, які повинні потрапити на катод за одну секунду.
Принаймні 13 фотонів на секунду повинні потрапляти на катод.
Досяжна кількість одиниць: 2
2. У циліндрі з площею поперечного перерізу 30,0 см 2 є поршень в місці x1 = 6,7 см.
У циліндрі є гелій. Тиск у балоні 1,0. 10 5 Па і температура 0,0 0 С.
2.1. Обчисліть масу гелію в циліндрі.
(питома константа газу для гелію: 2077 Дж кг -1 К -1.)
Досяжна кількість одиниць: 2
2.2. Коли поршень заблокований, температуру підвищують до 773 ° С за допомогою нагрівальної спіралі.
Введіть тиск всередині балона після підвищення температури.
Зафіксувавши поршень, об’єм залишається постійним. Відповідно до загального рівняння газу:
Досяжна кількість одиниць: 1
2.3. Поршень тепер відпущений. Більше тепла не подається через нагрівальну спіраль. Під час розширення були записані такі виміряні значення:
| 7.3 | 8,0 | 8.7 | 9.3 | 10,0 | 10.7 | 11.3 | 11.6 |
| 352 | 315 | 301 | 276 | 260 | 235 | 225 | 220 |
Визначте об’єм виконаної роботи з переміщення поршня з 6,7 см на 11,6 см
- Введення значень x у списку GTR,
- Обчисліть обсяги в іншому списку,
- Введіть значення тиску в Па,
- Регресія функції p = f (V),
- Скопіюйте в графічну пам’ять,
- графічна інтеграція в межах,
Для сума обсяг виконаної роботи - 42 Дж.
Досяжна кількість одиниць: 3
3. На малюнку показано функціональний принцип роботи клапана зниження тиску.
Площа поперечного перерізу поршня становить 5,0 см 2. Тиск у контейнері та тиск навколишнього середовища спочатку становлять 1,0. 10 5 Па. Пружина, яка відповідає закону Гука, розслаблена, а поршень знаходиться в положенні 0. Постійна пружини дорівнює 7,0 кН. м -1 .
Клапан запобігання тиску обмежує тиск у контейнері до п’ятикратного перевищення тиску навколишнього середовища
Визначте місце XA вихідного каналу.
При певному тиску газу встановлюється рівновага сил, так що сила, з якою газ тисне на поршень, дорівнює протисилі від напруженої пружини. Оскільки в початковому стані з обох сторін поршня заданий тиск 1,0. 10 5 Па, слід враховувати, що тиск на ліву сторону поршня становить лише 4,0. 10 5 Па може збільшуватися !
Відповідно до закону взаємодії застосовується таке:
Поршень рухається на 2,9 см до відкриття клапана.