Zadania z fizyki - kurs powtórkowy II (Wydział Elektryczny)

Lista V

1. Próg czułości oka (minimalny strumień światła, który wywołuje wrażenie światła) zależy od długości fali świetlnej. Dla światła zielonego (λ=510 nm) jest on równy w przybliżeniu 2,93*10^-17 J/s. Wyrazić próg czułości oka przez liczbę fotonów, które wpadają do oka w ciągu sekundy.

2. Dla wyrwania elektronu z powierzchni cezu należy wykonać pracę wyjścia A=1,6*10^-19 J. Jaka jest energia kinetyczna i prędkość wylatujących elektronów, jeżeli cez jest oświetlany światłem żółtym o długości fali λ=589 nm?

3. Fotoelektrony, które zostały wybite z powierzchni metalu przez światło o częstotliwości ν₁=2,2*10¹⁵ 1/s, są całkowicie zatrzymywane przez potencjał odmiennego znaku U₁=6,6 V, a wybite światłem o częstotliwości ν₁=4,6*10¹⁵ 1/s - potencjałem U₂=16,5 V. Wyznaczyć stałą Plancka.

4. Granica czerwona zjawiska fotoelektrycznego dla wolframu wynosi 2,75*10^-5 cm. Wyznaczyć pracę wyjścia elektronu z wolframu i maksymalną prędkość elektronów, które są wyrwane z wolframu światłem o długości fali 1,8*10^-5 cm oraz maksymalną energię tych elektronów.

5. Wyznaczyć energię, masę i pęd fotonu promieniowania rentgenowskiego o długości fali (λ=10^-10 m).

6. Jaka minimalna długość fali promieniowania rentgenowskiego powstaje w lampie, która pracuje pod napięciem 20000 V?

7. W zjawisku Comptona foton o energii 100 keV zostaje rozproszony pod kątem 90°. Jaka jest jego energia po zderzeniu? Jaka jest energia kinetyczna odrzuconego elektronu? Jaki jest kierunek odrzutu elektronu?

8. W punkcie P (rys.) jest umieszczony licznik Geigera. Funkcja falowa elektronu dochodzącego do punktu P przez szczelinę A równa się ψ_A=2 jednostki, a funkcja falowa elektronu przechodzącego przez szczelinę B równa się ψ_B=6 jednostek. Kiedy jest odsłonięta tylko szczelina A, wówczas licznik umieszczony w punkcie P rejestruje 100 elektronów na sekundę.

1. Ile elektronów na sekundę rejestruje licznik, gdy odsłonięta jest tylko szczelina B?

2. Ile elektronów na sekundę rejestruje licznik, gdy odsłonięte są obie szczeliny, a interferencja jest konstruktywna (maksimum)?

3. Ile elektronów na sekundę rejestruje licznik, gdy odsłonięte są obie szczeliny, a interferencja jest destruktywna (minimum)?

A

B

P