Решение задач по физике

Ео=tn*E=tnh?=tnhc / ?

Q=cmT

Составим ур-ие теплового баланса

Ео=Qв след-но tnhc / ?=cmT

Отсюда T=tnhc / cm?=0.032*10*10K

Ответ : 3,2К

71. Кинетическая энергия электрона равна энергии фотона с длиной волны \ = 0,55 мкм (зеленый свет). Какую задерживающую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы его скорость стала равна нулю?

Энергия фотона Е=h?=hc / ?

За счёт этой энергии электрон обладает кинет энергией Е=mV*V / 2 V=0

Поле противоборствует с работай

А=qU=eU

A=Eк ; hc / ?=eU ; U=hc / ?e=22.6*0.1=2.3B

Ответ: 2.3B

72. Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти протон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона с длиной волны Х = 0,01 нм? Во сколько раз отличаются скорости фотона и протона? е = 1,6 10-¹⁹ Кл, m = 1,67 10-²⁷ кг, h = 6,63 10-³⁴ Дж с.

энергия фотона Eф=h?=hc/? En=mV*V / 2 A=e U

Eф=Eк (по условию)

Vо=0 следовательно En=A отсюда Eф=A; hc / ?=eU

U=hc / ?e=6,63*((10)в - 34 степени)*3*((10)в 8 степени) / 0,01*((10)в-9степени)*

1,6*((10)в-19степени)=1243*100в

U=124000 В

mV*V / 2=eU Vn=(2eU/m)под корнем

Vф=c k=Vф /Vn=c((m / 2eU) под корнем);

K=61

Ответ: 124000 В; 61 раз.

73. Электронами бомбардируют атомы ртути. Атомы переходят в возбужденное состояние, если электроны прошли ускоряющую разность потенциалов не менее U = 4,9 В. Определите длину волны света, испускаемого атомом ртути при переходе из возбужденного состояния в основное. Заряд электрона е = 1,6 10-¹⁹ Кл, постоянная Планка h = 6,63 Ю-³⁴ Дж с.

Ек=eU=Aвых + (mV*V)/2 след-но eU=h?

EU=hc/? ?=hc/eU=2.5*((10) в минус 7-й степени) м

Ответ : 2.5*((10) в минус 7-й степени) м

74. Минимальная частота света, вырывающего электроны с поверхности металла, Vo = 6,0 10¹⁴ Гц. При какой минимально возможной длине Х световой волны вылетевшие электроны будут полностью задерживаться разностью потенциалов U = 3,0 В ?

?-красная граница фотоэффекта=Aвых / h ; A=?h

E=hc/?-Aвых ; F=eU

E=A hc/?-A=eU

Hc=(eU+A)?

??hc / (eU+A) = hc/(eU+h?)=0.22*((10) в минус 6 степени) м

Ответ: 0.22*((10) в минус 6 степени) м

75. Пластинка из платины (работа выхода электронов А=6,3 эВ) облучается ультрафиолетовым светом. Чтобы фототек стал равен нулю, необходимо приложить задерживающую разность потенциалов Ui = 3,7 В. Если платиновую пластинку заменить на пластинку из серебра, то задерживающее напряжение увеличивается до U2 = 5,3 В. Определите красную границу фотоэффекта для серебра.

H?=A1+Eк1 ; Eк1=hc/??A1 ; Eк1=A1=cU=hc/?-A1 ?=hc/(eU1+A1)

H?=A2+Eк2; Eк2=hc/??A2=A2=eU2=hc/??A2

A2=hc/??eU2=hc/hc(eU1+A1)-eU2

A2=eU1+A1-eU2=A1-e(U2-U1)=4.7эв

?=A2/h=1.14*((10)в 15 степени) Гц

Ответ: ??1.14*((10)в 15 степени) Гц

76. Литий освещается светом с длиной волны X. При некотором значении задерживающего напряжения фототек с поверхности металла становится равным нулю. Изменив длину волны света в полтора раза, установили, что для прекращения тока необходимо увеличить задерживающее напряжение в два раза. Найдите длину волны X света. Работа выхода для Li А=2,4 эВ.

Ур-ие Энштейна

H?=A+Eк

Eк=cU видим, что U~1/?

EU=h?-A

eU1=hc/??-A eU1= hc/??-A

eU2=hc/??-A 2eU1=h3c/2?1-A

2eU1=2 hc/??-2Am 2hc/??-2A=3ch/2??-A

2eU1=h3c/2?1-A hc/???=A

??=hc/2A=2.6*((10) в минус 7 степени) м

Ответ: 2.6*((10) в минус 7 степени) м

77. До какого максимального потенциала зарядится цинковый шарик при освещении его светом с длиной волны Х = 0,2 мкм? Работа выхода электронов из цинка А = 4,0 эВ. Какова будет при этом величина заряда шарика, если его радиус равен R = 4,1 см ?

ур-ие Энштейна

h?=A+Eк

Ек=h?-A

При наличии у шара определённого патенциала способного задержать , т.е возвратить на пластину вырываемые электроны. Запишем

Eк=ef; f=Eк/e=(hc/?-A) / e=2.5 B

C=4П??оR=4.6*((10)в минус 12 степени) Кл

Q=Cf=11.5*((10)в минус12 степени)

Ответ: 2,5В, 11.5*((10)в минус12 степени)

97. При делении одного ядра ^U выделяется w = 200 МэВ энергии. Сколько воды можно перевести в пар при температуре кипения, если использовать всю энергию, получающуюся от деления ядер в m = 1 г урана? r = 2,26 МДж/кт.

N=mNа/m

E=dE*N=dE*m*Na / m=8.2*((10) в десятой степени) Дж

Составим ур-ие теплового балланса E=Qв=rm след-но E=rm

M=E/r=36000 кг

Ответ: M=E/r=36000 кг

98. В ядерном реакторе атомной электростанции используется уран ^U. Мощность станции Р = 1000 МВт, ее КПД л = 20%. Определите массу m расходуемого за сутки урана. Считать, что при каждом делении ядра выделяется w = 200 МэВ энергии. 1сут = 86400 с .

m=Aп/Aз=Еп/Ез

Еп=Pt

Eз=mNaE/? отсюда ?=Ptm / mNaE …m=PtM / ?NaE=0.2 кг

Ответ: m=0.2кг

100. Сколько а - и Р"- распадов происходит при радиоактивном превращении ядра урана 92U²³⁸ в ядро свинца ззРЬ²⁰⁶ ?

в данном случае (238-206) / 4=8 ( ?-распадов)

какой должен быть заряд ядра после 8 распада

92-28=76

на самом же деле 82

при ?-распаде массовое число не изменяется, а заряд ядра увел-ся на 1 т,е 82-76=6 (?-распадов)

Ответ : 8-? распадов, 6-??распадов