длина световой волны равна 410 нм какой энергией обладает фотон этой волны

14.07.202215.07.2022 admin 0 Comments

Фотоны

Один лазер излучает монохроматический свет с длиной волны \(\lambda_1=250\) нм, другой–с длиной волны \(\lambda_2=500\) нм. Каково отношение импульсов \(\dfrac\) фотонов, излучаемых лазерами?

Частота зеленого света в 1,25 раза больше частоты красного света. Во сколько раз энергия фотона красного света меньше энергии фотона зеленого света?

Энергия фотона: \[E=h\nu\] \(h\) – постоянная планка, \(\nu\) – частота \[\frac=\frac<\nu_2><\nu_1>=1,25\]

Импульс фотона: \[p=\frac<\lambda>\] \(h\) – постоянная планка, \(\lambda\) – длина волны фотона Следовательно: \[\frac<\lambda_1><\lambda_2>=\frac=0.5\]

Согласно постулатам Бора, атом может излучать энергию только при переходе с верхних уровней на нижние, поэтому \[h\nu=E^<(2)>-E^<(1)>=3\cdot10^ <-19>\text< Дж>\]

Модуль импульса фотона в первом пучке света в 2 раза больше модуля импульса фотона во втором пучке. Каково отношение длины волны в первом пучке света к длине волны во втором пучке?

Модуль импульса фотона связан с длиной волны света соотношением: \[p=\dfrac<\lambda>\]
Тогда: \[\lambda=\dfrac

\]
По условию: \[\dfrac=2\]
Тогда искомое отношение: \[\dfrac<\lambda_1><\lambda_2>=\dfrac:\dfrac=\dfrac\]

Длина световой волны равна 410 нм. Какой энергией обладает фотон этой волны? Ответ выразите в электронвольтах и округлите до целого числа.

Источник

Длина световой волны равна 410 нм какой энергией обладает фотон этой волны

На рисунке изображена диаграмма энергетических уровней атома. Какой цифрой обозначен переход, который соответствует поглощению фотона с наибольшей длиной волны?

Энергия связана с длиной волны фотона по следующей формуле: поэтому поглощению фотона с наибольшей длиной волны соответствует наименьшее изменение энергии атома. Поглощение фотона приводит к тому, что атом переходит из состояния с низкой энергией в состояние с более высокой энергией. Поэтому поглощению фотона с наибольшей длиной волны на данной диаграмме соответствует переход 2.

Аналоги к заданию № 7080: 7048 Все

По закону сохранения импульса, суммарный импульс испущенных фотонов должен равняться изменению импульса корабля

где — число фотонов, — импульс одного фотона. Если поделим это уравнение на время то слева возникнет множитель, равный количеству фотонов за единицу времени, а справа появится ускорение корабля

Энергия фотона связана с длиной волны соотношением Импульс и энергия фотона связаны соотношением Таким образом, импульс фотона равен

Таким образом, чтобы разогнать корабль, двигателю необходимо испускать

фотонов/с.

Аналоги к заданию № 10332: 10364 Все

Уровни&nbsp&nbsp энергии&nbsp&nbsp электрона &nbsp&nbspв &nbsp&nbspатоме &nbsp&nbsp&nbspводорода&nbsp&nbsp задаются&nbsp&nbsp&nbsp формулой
&nbspэВ, где . При переходе атома из состояния в состояние атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода,этот фотон выбивает фотоэлектрон. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, Чему равна максимально возможная кинетическая энергия фотоэлектрона?

Согласно постулатам Бора, свет излучается при переходе атома на более низкие уровни энергии, при этом фотоны несут энергию, равную разности энергий начального и конечного состояний. Таким образом, испущенный фотон имел нес энергию

Согласно уравнению фотоэффекта, максимальная кинетическая энергия вылетающих фотоэлектронов связана с энергией фотона и работой выхода соотношением

Работа выхода связана с длиной волны красной границы соотношением:

Таким образом, максимально возможная кинетическая энергия фотоэлектрон равна

Ответ:

Работа выхода электронов для исследуемого металла равна 3 эВ. Чему равна максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих с поверхности металлической пластинки под действием света, длина волны которого составляет длины волны, соответствующей красной границе фотоэффекта для этого металла?

1) эВ

3) эВ

Красная граница фотоэффекта определяется выражением По условию, пластинку освещают светом с длиной волны Согласно уравнению Эйнштейна, энергия поглощенного фотона идет на работу выхода и на сообщение электрону кинетической энергии: Отсюда заключаем, что максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна

спасибо за большую помощь в подготовке. в данной задаче длина волны красной границы является минимальной и при последующем уменьшении фотоэффект не имеет место. объясните. пожалуйста.

Частота света и длина волны связаны соотношением .

Для того, чтобы начался фотоэффект, необходимо, чтобы энергия фотона превысила работу выхода. Энергия фотона связана с частотой и длиной волны следующим образом .

Красная граница — это МИНИМАЛЬНАЯ частота или МАКСИМАЛЬНАЯ длина волны, при которой идет фотоэффект

При освещении металлической пластины светом длиной волны наблюдается явление фотоэлектрического эффекта. Как изменятся работа выхода электронов с поверхности металла и максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при уменьшении в 2 раза длины волны падающего на пластину света?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Работа выхода

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона

Отношение больше единицы, значит, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов увеличится более чем в 2 раза (1).

Монохроматический свет с энергией фотонов E_ф падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. Напряжение, при котором фототок прекращается, равно U_зап. Как изменятся модуль запирающего напряжения U_зап и длина волны λ_кр, соответствующая «красной границе» фотоэффекта, если энергия падающих фотонов E_ф увеличится?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

запирающего напряжения U_зап«Красная граница»

Энергия налетающих фотонов передаётся электронам и расходуется на преодоление электронами работы выхода из металла и увеличение скорости электронов Запирающее напряжение определяется максимальной кинетической энергией вылетевших электронов: С увеличением энергии налетающих фотонов увеличится запирающее напряжение. «Красная граница» фотоэффекта — это максимальная длина волны при которой ещё происходит фотоэффект и она зависит от работы выхода, не зависит от энергии налетающих фотонов. Следовательно, при увеличении энергии налетающих фотонов длина волны, соответствующая «красной границе» фотоэффекта не изменится.

Поверхность металла освещают светом, длина волны которого меньше длины волны соответствующей красной границе фотоэффекта для данного вещества. При увеличении интенсивности света

1) фотоэффект не будет происходить при любой интенсивности света

2) будет увеличиваться количество фотоэлектронов

3) будет увеличиваться максимальная энергия фотоэлектронов

4) будет увеличиваться как максимальная энергия, так и количество фотоэлектронов

Поскольку поверхность металла освещают светом, длина волны которого меньше длины волны соответствующей красной границе фотоэффекта для данного вещества, у фотонов света достаточно энергии для того, чтобы выбить электроны с поверхности металла, а значит, наблюдается явление фотоэффекта. Увеличение интенсивности света не приводит к увеличению энергии фотонов, а только к увеличению их количества в световом пучке. Таким образом, согласно законам фотоэффекта, при увеличении интенсивности максимальная энергия фотоэлектронов не изменяется, а увеличивается только их количество.

На рисунке приведён график зависимости энергии E фотонов от их частоты v. Какая точка на графике соответствует фотону с наибольшей длиной волны?

Длина волны фотона обратно пропорциональна его частоте: Следовательно, точке с наименьшей частотой соответствует наибольшая длина волны.

На рисунке приведён график зависимости энергии E фотонов от их частоты v. Какая точка на графике соответствует фотону с наименьшей длиной волны?

Длина волны фотона обратно пропорциональна его частоте: Следовательно, точке с наибольшей частотой соответствует наименьшая длина волны.

Аналоги к заданию № 7297: 7329 Все

На дифракционную решётку падает поток фотонов, частота которых равна 6·10 14 Гц. Длина волны излучения этого фотона меньше расстояния между соседними штрихами дифракционной решётки в 2 раза. Сколько штрихов на 1 мм длины имеет эта дифракционная решётка?

Длина волны фотона Расстояние между соседними штрихами дифракционной решётки мм. На 1 мм длины эта дифракционная решётка имеет штрихов.

Аналоги к заданию № 12975: 13041 Все

Длина волны фотона, излучаемого атомом при переходе из возбужденного состояния с энергией в основное состояние с энергией равна (c — скорость света, h — постоянная Планка)

Частота фотона, излучаемого атомом при переходе в состояние с более низкой энергией, связана с изменением энергии атома соотношением Принимая во внимание связь получаем, что длина волны фотона равна

Атом переходит из состояния E1 в E0.

Здесь подсчитывается количество выделившейся энергии, поэтому сразу учтено, что начальная энергия атома была больше, чем конечная

Энергию фотона в вакууме можно однозначно определить по

3) величине импульса

4) любой из трёх перечисленных величин

Энергия фотона в вакууме однозначно определяется любой из перечисленных здесь величин: частотой длиной волны импульсом Эти величины связаны с энергией посредством следующих соотношений:

На дифракционную решетку с периодом нормально падает пучок света, состоящий из фотонов с импульсом Под каким углом к направлению падения пучка наблюдается дифракционный максимум второго порядка?

Углы, определяющие направления на дифракционные максимумы, при нормальном падении пучка на решетку удовлетворяют условию где — длина волны света,

Импульс фотона связан с его длиной волны соотношением где — постоянная Планка. Из записанных соотношений находим:

Таким образом,

Ответ:

Металлический фотокатод освещён светом длиной волны λ = 0,42 мкм. Максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих с поверхности фотокатода, v = 580 км/с. Какова длина волны красной границы фотоэффекта для этого металла? (Ответ приведите в микрометрах с точностью до сотых. Постоянную Планка примите равной 6,6·10 –34 Дж · с.)

Энергия падающего фотона затрачивается на преодоление работы выхода и увеличение кинетической энергии фотоэлектрона где — частота соответствующая красной границе фотоэффекта. Тогда длина волны красной границы фотоэффекта для этого металла:

задание не точно. округление произведено не правильно. ответ 0,64.

Красная граница фотоэффекта для калия λ₀ = 0,62 мкм. Какова длина волны света, падающего на калиевый фотокатод, если максимальная скорость фотоэлектронов v = 580 км/с? Ответ приведите в микрометрах.

Квант энергии поглощается при переходе на более высокий уровень. При этом расстояние между уровнями пропорционально частоте: Из диаграммы видно, что среди предложенных вариантов ответа минимальному расстоянию между уровнями, а значит, и наибольшей длине волны поглощенного кванта соответствует переход с уровня 1 на уровень 3.

Аналоги к заданию № 6981: 7013 Все

На рисунке изображена диаграмма энергетических уровней атома. Какой цифрой обозначен переход, который соответствует излучению фотона с наименьшей длиной волны?

Квант энергии излучается при переходе с высокого на более низкий уровень. При этом расстояние между уровнями пропорционально частоте: Из диаграммы видно, что среди предложенных вариантов ответа максимальному расстоянию между уровнями, а значит, и минимальной длине волны излученного кванта соответствует переход с уровня 4 на уровень 1.

Разреженный межзвёздный газ имеет линейчатый спектр излучения с определённым набором длин волн. В спектре излучения звёзд, окружённых этим газом, наблюдаются линии поглощения с тем же набором длин волн. Это совпадение длин волн объясняется тем, что

1) химический состав звёзд и межзвёздного газа одинаков

2) концентрация частиц межзвёздного газа и газа в облаке, окружающем звезду, одна и та же

3) длины волн излучаемых и поглощаемых фотонов определяются одним и тем же условием:

4) температура межзвёздного газа в обоих случаях одна и та же

Линейчатые спектры излучения и поглощения существуют благодаря наличию дискретного ряда энергетических состояний атомов. Согласно постулатам Бора, свет излучается при переходе атома на более низкие уровни энергии, при этом фотоны несут энергию, равную разности энергий начального и конечного состояний. Энергия излучаемого фотона Такой же по модулю энергией будет обладать и фотон, поглощённый при переходе на более высокие уровни. Таким образом, линии поглощения в спектре звезд объясняются тем, что свет активно поглощается окружающим их газом на частотах его спектра излучения.

Правильный ответ указан под номером 3.

В настоящее время в интернет-магазине можно приобрести лазерную указку с мощностью светового потока P = 50 Вт и длиной волны в диапазоне от 450 до 660 нм. В автономном режиме (от аккумуляторов) этот лазер может работать до одного часа. Какую скорость V приобретёт такая указка массой m = 200 г в вакууме, в невесомости, вдали от других тел, после непрерывного излучения в течение времени t = 20 мин?

1. Согласно закону сохранения импульса, суммарный импульс системы, находящейся в невесомости и не взаимодействующей с другими телами, в течение всего процесса остаётся равным нулю. Поэтому указка приобретает импульс mV, по модулю равный тому, который уносится потоком фотонов от лазера, и направленный в противоположную сторону.

2. Согласно формулам для импульса p фотона и его связи с энергией фотона имеем: