Zjawisko fotoelektryczne

wersja .pdf

Kwantowa natura promieniowania elektromagnetycznego

Zadanie 1.

Jaką prędkość posiada fotoelektron wytworzony przez kwant g o energii E g =1,27MeV?

Zadanie 2.

Na płytkę cynkową pada pod kątem a foton o długości fali l i wybija z niej elektron.
Znaleźć wartość pędu przekazanego płytce w tym procesie jeśli fotoelektron wyleciał pod kątem b .

Zadanie 3.

Wyznaczyć maksymalna liczbę elektronów wyrwanych z powierzchni srebrnej kuli o promieniu R jeśli będziemy oświetlać ją monochromatycznym promieniowaniem o długości fali l .
Kula znajduje się w próżni z dala od innych przedmiotów a praca wyjścia elektronu z powierzchni srebra wynosi W.

Zadanie 4.

Na powierzchnię metalu padają kwanty g o długości fali 0,0012nm . W porównaniu ich energią praca wyjścia elektronów jest tak mała, że można ją zaniedbać.
Jaka będzie prędkość wylotu elektronów policzona ze wzoru Einsteina dla zjawiska fotoelektrycznego?
Jak wyjaśnić otrzymany wynik?

Zadanie 5.

Graniczna długość fali promieniowania wywołującego dla pewnego metalu fotoemisję (tzw. próg fotoelektryczny) wynosi l_g=260nm .
Jaka będzie prędkość fotoelektronów gdy ten metal naświetlimy promieniowaniem nadfioletowym o długości fali l =150nm ?
Dane: h =6,61 10^-34 Js, m₀=9,1 10^-31 kg , c =3 10⁸ m/s .

Zadanie 6.

Wyznaczyć długość fali światła wybijającego z powierzchni metalu elektrony, które są całkowicie zahamowane przez potencjał V_h. Zjawisko fotoelektryczne zaczyna się w tym metalu przy częstotliwości promieniowania u_o.

Zadanie 7.

Źródło monochromatycznego promieniowania ultrafioletowego emituje n =5 10¹⁹fotonów w ciągu sekundy. Moc tego promieniowania wynosi P=50W .
Oblicz pęd pojedynczego fotonu oraz maksymalną prędkość elektronów wybijanych przez te fotony z metalu o pracy wyjścia W=5eV.

Zadanie 8.

Na powierzchnię metalu o pracy wyjścia W pada monochromatyczne promieniowanie o długości fali l i wywołuje emisję elektronów.
Jaki minimalny potencjał należy przyłożyć do metalu, aby zahamować emisję elektronów?

Zadanie 9.

Długofalowa granica zjawiska fotoelektrycznego dla platyny wynosi około 198 nm . Po ogrzaniu platyny do wysokiej temperatury ta granica wynosi 220 nm .
O ile ogrzewanie zmniejszyło pracę wyjścia?

Zadanie 10.

Fotoelektrony wyrwane z powierzchni pewnego metalu przez kwanty światła o częstotliwości g₁=2,2.10¹⁵s^-1 są wyhamowane w polu o różnicy potencjału U₁=6,6V, a światłem o częstotliwości g₂=4,6.10¹⁵s - w polu o różnicy potencjału U₂=16,5V.
Znaleźć stałą Plancka.

Zadanie 11.

Progowa długość fali dla wybicia fotoelektronów z metalicznego sodu wynosi c
a. wyznacz maksymalną prędkość elektronów wybijanych przez światło o długości fali
b. jakie jest napięcie hamujące dla fotoelektronów wybijanych z sodu przez światło o długości fali .