Фотоэффект. Давление света. Корпускулярные свойства электромагнитного излучения

1 При какой температуре кинетическая энергия молекулы двухатомного газа будет равна энергии фотона с длиной волны l = 539 нм?

2 Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта, для некоторого металла l₀ = 275 нм. Найти работу выхода электрона из металла, максимальную скорость электронов, вырываемых из металла светом с длиной волны l = 180 нм, и максимальную кинетическую энергию электронов.

3 На поверхность серебряной пластинки направляется пучок ультрафио­летовых лучей с длиной волны 300 нм. Будет ли иметь место фотоэффект в данном случае, если работа выхода электронов составляет  Дж?

4 Найти задерживающую разность потенциалов U для электронов, вырываемых при освещении калия светом с длиной волны l = 330 нм. Работа выхода равна 2 эВ.

5 Фотоны с энергией e = 4,9 эВ вырывают электроны из металла с работой выхода А = 4,5 эВ. Найти максимальный импульс p _max, передаваемый поверх­ности металла при вылете каждого электрона.

6 Определить длину волны рентгеновских лучей, рассеянных под
углом π/3 к направлению падающих лучей. В данном случае комптоновское рассеяние на графитовом образце испытывает рентгеновское излучение с длиной волны 55,8 пм.

7 Найти световое давление Р на стенки электрической 100-ваттной лампы. Колба лампы представляет собой сферический сосуд радиусом r = 5 см. Стенки лампы отражают 4 % и пропускают 6 % падающего на них света. Считать, что вся потребляемая мощность идет на излучение.

8 Плоская световая волна интенсивностью I = 0,20 Вт/см² падает на плоскую зеркальную поверхность с коэффициентом отражения r = 0,8. Опреде­лить давление, которое оказывает свет на эту поверхность.

9 Найти угол рассеяния рентгеновского фотона, испытавшего соударение с почти свободным электроном, если изменение длины волны при рассеянии составило Δλ = 3,63 пм.

10 Рентгеновский фотон с энергией 0,25 МэВ испытал рассеяние на почти свободном электроне. Определить угол рассеяния, если энергия рассеянного фотона оказалась равной 0,2 МэВ.

11 На поверхность площадью S = 0,01 м² в единицу времени падает свето­вая энергия Е = 1,05 Дж/с. Найти световое давление в случаях, когда поверх­ность полностью отражает и полностью поглощает падающие на нее лучи.

12 Монохроматический пучок света (λ = 490 нм), падая по нормали к поверхности, производит световое давление Р = 4,9 мкПа. Какое число фото-
нов N падает в единицу времени на единицу площади этой поверхности? Коэффициент отражения света ρ = 0,25.

13 Рентгеновские лучи с длиной волны λ₀= 20 пм испытывают компто­новское рассеяние под углом φ = 90°. Найти изменение Δλ длины волны рентге­новских лучей при рассеянии, а также энергию W_e и импульс электрона отдачи.

14 Используя формулу Комптона, определить максимальное изменение длины волны электромагнитного излучения при рассеянии его на свободных электронах, на свободных протонах.

15 Рентгеновский фотон с длиной волны λ₁ = м рассеялся на почти свободном электроне под углом θ = π/2. Какую долю своей энергии фотон передал электрону?

16 До какого максимального потенциала зарядится удаленный от других тел медный шарик при облучении его электромагнитным излучением с длиной волны λ = 140 нм?

17 Фотон с энергией 1,00 МэВ рассеялся на свободном покоившемся электроне. Найти кинетическую энергию электрона отдачи, если в результате рассеяния длина волны фотона изменилась на 25 %.

18 Фотон с импульсом р = 1,02 МэВ/с, где с – скорость света, рассеялся на покоившемся свободном электроне, в результате чего импульс фотона стал
р '= 0,255 МэВ/с. Под каким углом рассеялся фотон?

19 Фотон рассеялся под углом θ = 120° на покоившемся свободном элект­роне, в результате чего электрон получил кинетическую энергию Т = 0,45 МэВ. Найти энергию фотона до рассеяния.

20 Найти длину волны рентгеновского излучения, если максимальная кинетическая энергия комптоновских электронов Т _max = 0,19 МэВ.