Фотоефект може припинитися, якщо зменшити вдвічі

Електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі $750 \mathrm{~нм}$ не викликає струму у фотоелементі, а випромінювання з довжиною хвилі $600 \mathrm{~нм}$ – викликає. Визначте, якою може бути робота виходу електронів з катода фотоелемента. Стала Планка дорівнює $6,6 \cdot 10^{-34} \mathrm{~Дж} \cdot \mathrm{с}$, швидкість світла у вакуумі $3 \cdot 10^{8} \mathrm{~м} / \mathrm{с}$.

Енергія фотона електромагнітного проміння дорівнює $3,3 \cdot 10^{-19} \mathrm{~Дж}$. Визначте, до якого діапазону належить це проміння. Уважайте, що швидкість світла становить $3 \cdot 10^{8} \mathrm{~м} / \mathrm{с}$, стала Планка – $6,6 \cdot 10^{-34} \mathrm{~Дж} \cdot \mathrm{с}$.

Швидкість звуку в повітрі дорівнює $340 \mathrm{~м} / \mathrm{с}$, а частота звукових хвиль – від $20 \mathrm{~Гц}$ до $20 \mathrm{~кГц}$. Яка з наведених довжин хвиль у повітрі відповідає звуку?

Під час освітлення металевої пластини ультрафіолетовим світлом спостерігають фотоелектричний ефект. Зі збільшенням довжини світлової хвилі максимальна кінетична енергія електронів, що вилітають,

Визначте роботу виходу електрона з деякого металу, якщо червоній границі фотоефекта для цього металу відповідає довжина хвилі електромагнітного випромінювання $600 \mathrm{~нм}$. Стала Планка дорівнює $6,62 \cdot 10^{-34} \mathrm{~Дж} \cdot \mathrm{с}$, швидкість світла у вакуумі становить $3 \cdot 10^{8} \mathrm{~м} / \mathrm{с}$.

Звукова хвиля переходить із повітря у воду. Визначте, як змінюються характеристики хвилі. Швидкість звуку в повітрі дорівнює $340 \mathrm{~м} / \mathrm{с}$, а у воді – $1500 \mathrm{~м} / \mathrm{с}$.

Червона межа фотоефекту для деякого металу, що є катодом фотоелемента, дорівнює $\lambda_{\text{ч}}$. Укажіть формулу для обчислення запірної (затримуючої) напруги $U_{3}$, яку треба прикласти до фотоелемента, щоб затримати електрони, які вилітають з металу під час опромінення його світлом із довжиною хвилі $\lambda(\lambda<\lambda_{\text{ч}})$. $c$ – швидкість світла у вакуумі, $h$ – стала Планка, $e$ – заряд електрона.

Визначте співвідношення між енергіями $E_{1}$ і $E_{2}$ фотонів, що їх випускають два джерела світла: перше — з довжиною хвилі $720 \mathrm{~нм}$, друге — з довжиною хвилі $480 \mathrm{~нм}$.

Визначте довжину хвилі, на яку настроєний радіоприймач, якщо ємність конденсатора його коливального контуру дорівнює $50 \mathrm{~пФ}$, а індуктивність становить $2 \mathrm{~мкГн}$. Вважайте, що $\pi=3, c=3 \cdot 10^{8} \mathrm{~м} / \mathrm{с}$.

Світловий промінь переходить із середовища 1 в середовище 2 (див. рисунок). Виберіть правильне твердження.

Ідеальний коливальний контур складається з конденсатора ємністю $1 \mathrm{~мкФ}$ та котушки. Визначте індуктивність котушки, якщо даний контур резонує на довжину хвилі випромінювання $1,8 \cdot 10^{5} \mathrm{~м} $. Швидкість світла дорівнює $3 \cdot 10^{8} \mathrm{~м} / \mathrm{с}$.

Монохроматичне світло падає на поверхню металу й спричиняє фотоефект. Узгодьте фізичну величину (1-4) із характером її зміни (А – Д) унаслідок збільшення в 1,5 раза частоти світла, яке падае.

Доберіть до початку твердження (1-4), що стосується фотоефекту, його продовження (А – Д) так, щоб твердження було правильним.

Скориставшись даними таблиці, установіть відповідність між характеристиками світлових хвиль і середовищем, у якому поширюється світло. Швидкість світла у вакуумі дорівнює $3 \cdot 10^{8} \mathrm{~м} / \mathrm{с}$.

Крапля води масою $0,5 \mathrm{~г}$ щосекунди поглинає $2,1 \cdot 10^{18}$ фотонів випромінювання з довжиною хвилі $600 \mathrm{~нм}$. На скільки підвищиться температура краплі за 1 хвилину? Питома теплоємність води — $4200 \mathrm{~Дж} / (\mathrm{кг} \cdot \mathrm{К})$, швидкість світла — $3 \cdot 10^{8} \mathrm{~м} / \mathrm{с}$, стала Планка — $6,63 \cdot 10^{-34} \mathrm{~Дж} \cdot \mathrm{с}$. Утратами енергії краплею знехтуйте.
Відповідь запишіть у кельвінах ($\mathrm{К}$) й округліть до одиниць.

Робота виходу електронів для вольфраму становить $4,5 \mathrm{~eB}$ ($1 \mathrm{~eB}=1,6 \cdot 10^{-19} \mathrm{~Дж}$). За якого граничного значення довжини хвилі випромінювання можливий фотоефект? Сталу Планка вважайте рівною $6,6 \cdot 10^{-34} \mathrm{~Дж} \cdot \mathrm{с}$, швидкість світла – $3 \cdot 10^{8} \mathrm{~м} / \mathrm{с}$.
Відповідь запишіть у нанометрах ($\mathrm{нм}$).

Атомне ядро, поглинувши квант випромінювання з довжиною хвилі $0,495 \mathrm{~пм}$, перейшло в збуджений стан і розпалося на нуклони, які розлетілися в різні боки із сумарною кінетичною енергією $0,2 \mathrm{~MeB}$. Визначте енергію зв’язку ядра.
Уважайте, що стала Планка дорівнює $6,6 \cdot 10^{-34} \mathrm{~Дж} \cdot \mathrm{с}$; швидкість світла у вакуумі – $3 \cdot 10^{8} \mathrm{~м} / \mathrm{с}$; $1 \mathrm{~eB}=1,6 \cdot 10^{-19} \mathrm{~Дж}$.
Відповідь запишіть у мегаелектронвольтах ($\mathrm{МеВ}$).

Коливальний контур радіоприймача складається з котушки індуктивністю $0,27 \mathrm{~мГн}$ та конденсатора змінної ємності. Контур може налаштовуватися на хвилі довжиною від $188 \mathrm{~м}$ до $540 \mathrm{~м}$. Визначте максимальну ємність конденсатора. Уважайте, що $\pi^{2}=10$, швидкість поширення електромагнітної хвилі у вакуумі дорівнює $3 \cdot 10^{8} \mathrm{~м} / \mathrm{с}$.
Відповідь запишіть у пікофарадах ($\mathrm{пФ}$)

Око людини сприймає світло довжиною хвилі $0,55 \mathrm{~мкм}$ за умови, що світло, яке щосекунди потрапляє на сітківку ока, несе енергію не меншу за $2,16 \cdot 10^{-17} \mathrm{~Дж}$. Уважайте, що елементарний заряд становить $1,6 \cdot 10^{-19} \mathrm{~Кл}$.

Чому дорівнює енергія фотона, яка відповідає цій довжині хвилі?
Уважайте, що стала Планка дорівнює $6,6 \cdot 10^{-34} \mathrm{~Дж} \cdot \mathrm{с}$, швидкість світла – $3 \cdot 10^{8} \mathrm{~м} / \mathrm{с}$.
Відповідь запишіть у електронвольтах ($\mathrm{еВ}$)

Око людини сприймає світло довжиною хвилі $0,55 \mathrm{~мкм}$ за умови, що світло, яке щосекунди потрапляє на сітківку ока, несе енергію не меншу за $2,16 \cdot 10^{-17} \mathrm{~Дж}$. Уважайте, що елементарний заряд становить $1,6 \cdot 10^{-19} \mathrm{~Кл}$.

Визначте мінімальну кількість фотонів, які мають щосекунди потрапляти на сітківку ока, щоб око людини сприймало світло.

Ідеальний коливальний контур складається з конденсатора ємністю $1 \mathrm{~нФ}$ та котушки. Визначте індуктивність котушки, якщо цей контур резонує на довжину хвилі випромінювання $180 \mathrm{~м}$. Уважайте, що швидкість світла дорівнює $3 \cdot 10^{8} \mathrm{~м} / \mathrm{с}, \pi^{2}=10$.
Відповідь запишіть у мікрогенрі ($\mathrm{мкГн}$).

Лазер щосекунди випускає $5 \cdot 10^{15}$ фотонів. Довжина хвилі випромінювання дорівнює $450 \mathrm{~нм}$. Визначте потужність випромінювання лазера. Стала Планка дорівнює $6,6 \cdot 10^{-34} \mathrm{~Дж} \cdot \mathrm{с}$ , швидкість світла у вакуумі становить $3 \cdot 10^{8} \mathrm{~м} / \mathrm{с}$. Відповідь запишіть у міліватах.

Визначте, до якого потенціалу може зарядитися ізольована кулька з літію внаслідок опромінювання світлом із довжиною хвилі $450 \mathrm{~нм}$. Стала Планка дорівнює $4,14 \cdot 10^{-15} \mathrm{~еВ} \cdot \mathrm{с}$, швидкість світла становить $3 \cdot 10^8 \mathrm{~м} / \mathrm{с}$, робота виходу електронів з літію дорівнює $2,4 \mathrm{~еВ}$.
Відповідь запишіть у вольтах.

Камертон має частоту коливань $510 \mathrm{~Гц}$. Скільки довжин хвиль укладеться на відстані, яку звук, створений камертоном, пройде за $4 \mathrm{~c}$?

Робота виходу електронів з металу становить $4 \mathrm{~еВ}$. Коли на поверхню металу падає світло з довжиною хвилі $\lambda$, затримувальна різниця потенціалів дорівнює $5 \mathrm{~В}$. Обчисліть затримувальну різницю потенціалів після того, як довжину хвилі збільшили у 2 рази.
Відповідь запишіть у вольтах.

Довжина хвилі червоного світла в повітрі дорівнює $750 \mathrm{~нм}$. Визначте частоту цієї хвилі у воді. Швидкість світла у вакуумі дорівнює $3 \cdot 10^{8} \mathrm{~м} / \mathrm{с}$.
Відповідь запишіть у терагерцах.

Атомне ядро, поглинувши квант випромінювання з довжиною хвилі $3,3 \cdot 10^{-13} \mathrm{~м}$, перейшло в збуджений стан і розпалося на окремі нуклони, які розлетілися в різні боки з сумарною кінетичною енергією $0,4 \mathrm{~MeB}$. Визначте енергію зв’язку ядра (в $\mathrm{МеВ}$). Вважайте, що $h=6,6 \cdot 10^{-34} \mathrm{~Дж} \cdot \mathrm{с}$; $c=3 \cdot 10^{8} \mathrm{~м} / \mathrm{с}$; $1 \mathrm{~eB}=1,6 \cdot 10^{-19} \mathrm{~Дж}$.

При освітленні деякого металу монохроматичним світлом з довжиною хвилі $\lambda$ енергія кванта в 1,2 раза більша, ніж робота виходу електронів з цього металу. Червона межа фотоефекту досліджуваного металу відповідає довжині хвилі $\lambda_{\text{чв}}$, що дорівнює $600 \mathrm{~нм}$. Визначте довжину хвилі падаючого випромінювання.
Відповідь запишіть у нанометрах.