Контрольная работа по теме: «Световые кванты»
Цель урока: проконтролировать знания учащихся и их умения самостоятельно применять полученные знания при решении задач.
1. Организационный момент.
2. Выполнение контрольной работы.
Вариант – 1.
1) Определите энергию, массу и импульс фотонов, соответствующих наиболее длинным и наиболее коротким волнам видимой части спектра.
2) Какую энергию должен иметь фотон, чтобы обладать массой, равной массе покоя электрона?
3) Для света с длиной волны 500нм порог зрительного восприятия равен 2,1· 10?¹³Дж. Рассчитайте число фотонов, воспринимаемых глазом на пороге зрительного восприятия.
4) В каком случае давление света больше: при падении его на зеркальную поверхность или на черную.
5)С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной волны, равной 250 нм; чтобы его энергия была равна энергии фотона с длиной волны, равной 250 нм?
6)На поверхность тела площадью 1 м2 падает за 1 с 105 фотонов с длиной волны 500 нм. Определить световое давление, если все фотоны отражаются телом.
7)Найти постоянную Планка, если фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла светом с частотой 1,2?1015Гц, задерживаются напряжением 3,1В, а вырываемые светом с длиной волны 125 нм - напряжением 8,1В.
8)Найти энергию, массу и импульс фотона, если соответствующая ему длина волны равна 1,6 пм.
9)На поверхность тела площадью 1 м2 падает за 1 с 105 фотонов с длиной волны 500 нм. Определить световое давление, если все фотоны поглощаются телом.
Вариант – 2.
1. Цезий освещают желтым монохроматическим светом с длиной волны 0,589 · 10?6м. Работа выхода электрона равна 1,7· 10?¹?Дж. Определите кинетическую энергию вылетающих из цезия фотоэлектронов.
2. Определите скорость фотоэлектронов при освещении калия фиолетовым светом с длиной волны 4,4· 10??м, если работа выхода Электронов с поверхности калия 1,92эВ.
3. В опыте по фотоэффекту металлическая пластина освещалась светом с длиной волны 420нм. Работа выхода электрона с поверхности пластины равна 2 эВ. При какой задерживающей разности потенциалов прекратится фототок?
4. При горении кварцевых ламп в физиотерапевтическом кабинете поликлиники ощущается запах озона. Почему?
5.Найти энергию, массу и импульс фотона, если соответствующая ему длина волны равна 1,6 пм.
6.На поверхность тела площадью 1 м2 падает за 1 с 105 фотонов с длиной волны 500 нм. Определить световое давление, если все фотоны поглощаются телом.
7)Найти постоянную Планка, если фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла светом с частотой 1,2?1015Гц, задерживаются напряжением 3,1В, а вырываемые светом с длиной волны 125 нм - напряжением 8,1В.
8)С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной волны, равной 250 нм; чтобы его энергия была равна энергии фотона с длиной волны, равной 250 нм?
9)На поверхность тела площадью 1 м2 падает за 1 с 105 фотонов с длиной волны 500 нм. Определить световое давление, если все фотоны отражаются телом.
Решение задач контрольной работы.
Вариант – 1.
№1. Дано: λ1= 7,6·10??м; λ? = 4 · 10??м; с = 3· 10?м/с; Е1, Е?, m1, m?, p1, р? – ?
Решение. Е =h ν = QUOTE ; E? = 2,6·10?¹? Дж; Е? = 5· 10?¹? Дж.
m = E/c²; m? = 0,29·10?³? кг; m? = 0,55· 10?³? кг.
Р = mc; P? = 0,87· 10?²? Нс; Р? = 1,65· 10?²? Нс
№2. Дано: m0 = 9,1· 10?³¹ кг; с = 3· 10?м/с ; Е – ?.
Решение. m = E/c²; Е = m0 c²; Е = 82· 10?¹? Дж.
№3. Дано: λ = 500нм= 5·10??м; Е = 2,1· 10?¹³Дж; п – ?
Решение. Е? = h ν; E? = 3,96· 10?¹?Дж – энергия одного фотона. Е – энергия всех фотонов. n = QUOTE ; n = 53· 10? – число фотонов.
№4. При падении на черную поверхность фотоны не отражаются и их импульс меняется от величины mc до нуля. При падении на зеркальную поверхность импульс фотонов меняется от mc до – mc, так как свет отражается. Изменение импульса в этом случае в 2 раза больше, поэтому и давление на зеркальную поверхность в 2раза больше, чем на черную поверхность.
Вариант – 2.
№1. Дано: λ= 0,589· 10??м; А = 1,7· 10?¹?Дж; ЕК- ?
Решение. QUOTE = h ν – A = QUOTE EK= 1,8· 10?¹? Дж.
№2. Дано: λ= 4,2· 10??м; А = 1,92эВ = 3,1· 10?¹? Дж; ?-?.
Решение. QUOTE ?= QUOTE ; ?= 6· 10?м/с.
№3. Дано: λ= 420 нм =4,2·10??м; А= 2эВ= 3,2· 10?¹?Дж; U?- ?
Решение. QUOTE = h ν –A; QUOTE = е U?; e U?= h ν – A; ν= c/λ ; U?= QUOTE = 0,95 В.
№4 Кварцевые лампы дают ультрафиолетовое излучение, лучи ультрафиолета, действуя на кислород воздуха, образуют озон – О?.
Подводим итоги урока.
Домашнее задание: § 88 (повт.), «Краткие итоги главы».
"Times New Roman";mso-bidi-font-style:italic'>Учитель. Результаты, полученные Лебедевым в 1900 году, совпали со значением светового давления, полученным теоретически, и подтвердили расчеты Максвелла.
Итак, световое давление реально существует.
Сегодня мы смогли теоретически выяснить, как оно создается, сумели объяснить световое давление как с точки зрения корпускулярной теории, так и с точки зрения волновой теории света.
5. Подведение итогов урока.
Домашнее задание: §6.8, к.в. стр.221.
