Типовые экзаменационные задания по темам: "Дифракция света", "Поляризация света" и "Внешний фотоэлектрический эффект", страница 3


                     Взаимодействие  электромагнитных волн

                                     с  веществом

1.  Почему белый свет разлагается в спектр после прохождения через призму?

2.  Каким оптическим явлением объясняется возникновение радуги после дождя?

3.   Что такое нормальная и аномальная дисперсии света?

4.   Вода освещена красным светом. Какой цвет видит человек, открывающий глаза под водой?

5.  Зависимость показателя преломления от длины волны для некоторого материала имеет вид, представленный на рисунке. С каким типом дисперсии света мы имеем дело?  Какие лучи сильнее преломляются этим материалом: красные или фиолетовые?

6.  В чем отличие дифракционного и призматического спектра?

7.   Луч белого света нормально падает на стеклянную призму с нормальной дисперсией. На каком из рисунков правильно изображен  ход лучей?

8.  Луч белого света нормально падает на стеклянную призму с дисперсией, показанной на графике (рис.1.67). Сравнить показатели преломления синих и зеленых лучей.

                            ФОТОНЫ. Световое давление

1.  Какие фотоны имеют большую энергию: красные, зеленые, фиолетовые?

2.  Как можно вычислить массу фотона?

3.  Почему хвосты комет всегда направлены в сторону, противоположную Солнцу?

4.  Как можно объяснить световое давление с точки зрения  корпускулярной теории?

5.  Непрозрачная  поверхность освещается монохроматическим светом. В каком случае давление света будет наименьшим при неизменной интенсивности падающего света?

 а) ν = 5·1015 Гц, поверхность идеально отражающая;

 б) ν = 7·1016 Гц, поверхность идеально поглощающая;

 в) λ = 5·10-6 м, поверхность отражает 30% падающего излучения;

 г) λ = 730 нм, поверхность поглощает 45% падающего излучения.

6.   Какие лучи оказывают большее давление при прочих равных условиях: синие или оранжевые?

               Внешний  фотоэлектрический  эффект

1. Сколько электронов может выбить из металла один фотон?

2. Квантовым выходом фотоэлектрического эффекта называется число β, равное отношению числа электронов, долетевших до анода, к числу фотонов, падающих на катод в единицу времени. Чему равно максимальное значение величины β?

3. От чего зависит численное значение работы выхода?

4. По расположению элементов  в таблице Менделеева сравнить работы выхода электронов   Li и Cs (.Li и Na; Cs и Na)

5. Фотоэлемент поочередно освещают красным и синим светом одинаковой интенсивности. Сравнить максимальную скорость вырываемых с поверхности металла электронов.

6. Работа выхода электрона из металла составляет а) 0,5; б) 1; в)2 энергии падающего фотона. Возможен ли при этих условиях фотоэффект?

7. Будет ли наблюдаться фотоэффект, если энергия падающего  фотона равна половине работы выхода?

8. Красная граница внешнего фотоэффекта для некоторого металла  ε0 =  3,2 эВ.  Будет ли наблюдаться фотоэффект при освещении этого металла светом

а) с длиной волны  0,6 мкм;

б) с  частой 5·1014 Гц;

 в) с энергией 1,5·10-19 Дж?

9. Красная граница внешнего фотоэффекта для некоторого металла   ν0 = 3∙1014 Гц. Будет ли наблюдаться фотоэффект при освещении этого металла светом

 а ) с длиной волны  600 нм;

б) с  частой  7·1014 Гц;

 в) с энергией  5·10-19 Дж?

10.  Красная граница внешнего фотоэффекта для некоторого металла   λ0  =   400 нм.  Будет ли наблюдаться фотоэффект при освещении этого металла светом

а) энергия кванта которого ε0 = 3,2 эВ;

 б) с длиной волны  500 нм;

 в) с  частой 3·1014 Гц?

11.   Работа выхода электрона из некоторого металла равна 3 эВ. Можно ли наблюдать внешний фотоэффект при освещении его светом с длиной волны    500 нм?

12.    Как изменится величина тока насыщения на вольт-амперной характеристике фотоэлемента, если не изменяя светового потока увеличить частоту падающего излучения?

13.  Как изменится величина тока насыщения на вольт-амперной характеристике фотоэлемента, если не изменяя длины волны падающего излучения увеличить световой поток?

14.  Фотоэлемент освещается монохроматическим светом длины волны λ. Как изменится вид вольтамперной характеристики, если увеличить (уменьшить) длину волны, не меняя светового потока? Изобразить это графически.

15.  При изучении фотоэффекта получены графики зависимости задерживающего потенциала от частоты падающего излучения для двух металлов (рис. 1.68 ). Сравнить

а) интенсивности падающего излучения;

б) работы выхода электронов из металлов;

 в) красные границы фотоэффекта.

16.  На рис.1.69 приведены вольтамперные характеристики фотоэлемента при освещении его монохроматическим светом частот ν1 и ν2 (кривые 1 и 2).   Почему они начинаются не из одной точки? В чем причина разных величин токов насыщения?          

17.  На рис.1.70 приведены вольтамперные характеристики фотоэлемента при освещении их монохроматическим светом (кривые 1 и 2). Сравнить:

а) частоты используемого света.ν1 и ν2;

б) интенсивности используемых источников света;

в) количество электронов, выбиваемых из катода в единицу времени для точек А и В; А и С  ;

г) количество электронов, достигающих анода в единицу времени для точек А и В; А и С.

                                      Тепловое  излучение

    1. Объяснить, почему открытая форточка всегда смотрится темным пятном, даже при идеально белой противоположной стене?

    2. Опытный металлург по виду раскаленного металла может примерно определить его температуру. Каким  законом теплового излучения  он при этом интуитивно пользуется?

   3. Две одинаковых по размеру конфорки на Вашей электроплите раскалены одна до красного, другая до голубого свечения. На какой из них можно быстрее вскипятить чай?

    5. Имеются два нагретых шара из одного материала (рис.1.71). Максимум излучательной способности первого соответствует длине волны 0,4 мкм, второго – 0,6 мкм. Во сколько раз отличаются их энергетические светимости?

  6. Две печки-буржуйки 1 и 2,  изготовленные из одного металла, нагреты до одинаковой температуры  (рис.1.72). Сравнить их энергетические светимости и мощности излучения.

    7. Две электрические лампочки, имеющие вольфрамовые  спирали одинаковой толщины, но разной длины (L1 > L2 ), потребляют одинаковую мощность.   Сравнить их температуры.

   8. На рис. приведена кривая излучательной способости абсолютно черного тела при температуре  Т1.   Как, по вашему, будет расположена эта кривая при температуре  Т2 > Т1? Дать необходимые пояснения.

 8. Какие из перечисленных ниже объектов дают равновесное излучение?

    1) Электрическая лампа накаливания;       2) газонаполненная лампа;

    3) батарея центрального отопления;          4) излучение  Солнца;