Решете дали интензивността ...

1. Във вакуумна фотоклетка електроните се освобождават от цезиевия слой на катода чрез облъчване със светлина.
1.1. Обяснете енергийното преобразуване, което се случва във връзка с взаимодействието на фотони и електрони.
Решете дали интензивността на светлината влияе върху броя на освободените електрони. Обяснете.

Според EINSTEIN светлината се състои от "енергийни части", светлинните кванти с размер h. е. Във външния фотоелектричен ефект всеки фотон взаимодейства с точно един електрон. Енергията на фотона се използва за извършване на необходимата сепарационна работа и по този начин за отделяне на фотоелектрон от повърхността на катода. Ако честотата на фотона е по-висока от граничната честота (и това се предполага в упражнението), останалото количество фотонна енергия се използва, за да даде освободената електронна кинетична енергия. Фотонът е загубил цялата си енергия - той вече не съществува.
По-високата интензивност на светлината означава, че повече фотони удрят катодния материал едновременно. Тъй като според EINSTEIN всеки фотон взаимодейства с точно един електрон, повече електрони могат да бъдат освободени със същата светлинна честота.

Достижим брой единици: 3

1.2. Зависимостта на максималната кинетична енергия на електроните от дължината на вълната се определя със светлината на водородна спектрална лампа.

l в nm EKinin eV
486 434 410 397
0,61 0,92 1.09 1.19

1.2.1. Използвайки всички измерени стойности, определете кванта на действие на Планк и посочете работата по разделяне.

  • Въведете дължината на вълната в списък на GTR,
  • Преобразувайте дължината на вълната в честоти, използвайки уравнението
  • Въведете стойностите за Ekin в друг списък на GTR, конвертирайте мерните единици в Ws
  • интензивността
    решете
    дали

    Регресия на уравнението на линейната функция във формата, както е показано, където A съответства на нарастването и по този начин на константата на Планк, а B на изместването по оста y и по този начин работата на разделяне WA:
    h = 6,72. 10 -34 Js
    WA = 3.17. 10 -19 Ws = 1,98 eV
  • Представяне на права линия EINSTEIN,
    Забележка: Задачата изисква участие всичко Четения! Ако тестовият обект е определил стойностите за h и WA, без да използва GTR, трябва да се вземе предвид всяка двойка стойности и тогава трябва да се даде средната стойност.

1.2.2. Обяснете експериментален начин за определяне на максималната кинетична енергия на фотоелектроните.

За да получите максимален род. За да може да се определи енергията, дори най-бързият електрон в противоположното поле трябва да се държи далеч от анода. Променливо постояннотоково напрежение се прилага към фотоклетката по такъв начин, че отрицателният полюс да е върху анода. Когато анодът и катодът са свързани с амперметър, това показва фототок. Сега противонапрежението се увеличава толкова много, че фототокът е точно нула. Сега зададеното напрежение е мярка за рода. Енергия, която имаше най-бързият фотоелектрон. Прилага се в това състояние

1.2.3 Изследвайте дали светлината на дължините на вълните, дадени в таблицата, може да освободи фотоелектрони от платинен катод.
(Замяна на платина: 5.36 eV)

Фотонът с най-висока енергия е този с най-късата дължина на вълната. Изчисляване на енергията на най-големия фотон: Това означава, че дори най-големият фотон от дадения диапазон на дължината на вълната не е в състояние да осигури необходимата работа по разделяне от 5,36 eV, така че електроните не се отделят от платинения катод.

За 1.2. постижим брой единици: 7

1.3. Измерването изисква поне светлина от 5,0. 10 -18 W. Изчислете необходимия брой фотони светлина с дължина на вълната 486 nm, които трябва да ударят катода за една секунда.

Най-малко 13 фотона в секунда трябва да ударят катода.

Достижим брой единици: 2

2. В цилиндър с площ на напречното сечение 30,0 cm 2 има бутало на място x1 = 6,7 cm.
В цилиндъра има хелий. Налягането в цилиндъра е 1,0. 10 5 Pa и температурата 0,0 0 C.

2.1. Изчислете масата на хелия в цилиндъра.
(специфична газова константа за хелий: 2077 J kg -1 K -1.)

Достижим брой единици: 2

2.2. Когато буталото е заключено, температурата се повишава до 773 ° C. чрез нагревателна намотка.
Въведете налягането в цилиндъра след повишаване на температурата.

Чрез заключване на буталото обемът остава постоянен. Според общото уравнение на газа:

Достижим брой единици: 1

2.3. Буталото вече е освободено. Не се подава повече топлина през нагревателната намотка. По време на разширяването бяха записани следните измерени стойности:

х в см p в kPa
7.3 8.0 8.7 9.3 10,0 10.7 11.3 11.6
352 315 301 276 260 235 225 220

Определете обема на извършената работа за преместване на буталото от 6,7 см на 11,6 см

  • Въвеждане на x-стойностите в списък на GTR,
  • Изчислете обемите в друг списък,
  • Въведете стойностите на налягането в Pa,
  • Регресия на функцията p = f (V),
  • Копирайте в графичната памет,
  • графична интеграция в рамките,


За количество извършената обемна работа е 42 J.
брой единици

Достижим брой единици: 3

дали

3. Фигурата показва функционалния принцип на предпазния клапан.
Площта на напречното сечение на буталото е 5,0 cm 2. Налягането в контейнера и околното налягане първоначално са 1.0. 10 5 Pa. Пружината, която отговаря на закона на Хук, е отпусната и буталото е в позиция 0. Константата на пружината е 7,0 kN. m -1 .
Предпазният клапан ограничава налягането в резервоара до пет пъти по-голямо от околното налягане
Определете местоположението XA на изходния канал.

При определено налягане на газа се установява равновесие на силите, така че силата, с която газът притиска буталото, е равна на противодействащата сила от опънатата пружина. Тъй като в начално състояние от двете страни на буталото даденото налягане от 1,0. 10 5 Pa, трябва да се има предвид, че налягането в лявата страна на буталото е само около 4,0. 10 5 Pa може да се увеличи !
Съгласно закона за взаимодействието се прилага следното:
Буталото се движи с 2,9 см преди отварянето на клапана.