Поляризация электромагнитных волн (стр. 14 из 15)
5.19. Плоский серебряный электрод освещается монохроматическим светом с длиной волны l = 183 нм. Определить, на какое максимальное расстояние от поверхности электрода может удалиться фотоэлектрон, если вне электрода имеется задерживающее однородное электрическое поле напряженностью E = 0,5 кВ/м. с дли
5.20. Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла светом ной волны l = 311 нм полностью задерживаются напряжением Uз=1,5 В. Каково будет задерживающее напряжение, если этот металл облучать светом с длиной волны l = 249 нм?
5.21. Определить максимальную скорость фотоэлектрона, вырванного с поверхности золота фотоном с энергией Еф = 9,3 эВ.
5.22. Какая доля энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта lкр = 310 нм, а максимальная кинетическая энергия электронов равна 4 эВ.
5.23. При облучении платиновой пластины ультрафиолетовым светом задерживающая разность потенциалов была равна 4,7 В. Когда платиновую пластину заменили на другую, то пришлось увеличить задерживающую разность потенциалов до 6,0 В. По данным, приведенным в табл. 2, определить материал второй пластины.
Работа выхода электронов из металлов Таблица 2
| Металл. | Работа выхода, эВ. | Металл. | Работа выхода, эВ. |
| Алюминий | 4,25 | Платина | 5,32 |
| Золото | 4,30 | Серебро | 4,30 |
| Литий | 2,38 | Титан | 3,95 |
| Медь | 4,40 | Цезий | 1,81 |
| Никель | 4,50 | Цинк | 4,24 |
5.24. При освещении катода светом с длиной волны равной сначала 207 нм, а затем 270 нм, обнаружили, что задерживающее напряжение изменилось в 2 раза. Определить красную границу фотоэффекта.
5.25. Определить постоянную Планка по результатам эксперимента с фотоэффектом, в котором электроны, вырываемые из металла светом с частотой n 1 = 2,2.1015 Гц, полностью задерживались разностью потенциалов U = 6,6 В, а вырываемые светом с частотой n 2 = 4,6.1015 Гц - разностью потенциалов U = 16,5 В.
6.1. Определить изменение длины волны при эффекте Комптона, если наблюдение ведется перпендикулярно к направлению первичного пучка излучения.
6.2. В результате комптоновского рассеяния длина волны
фотона с энергией ЕФ=0,5 МэВ увеличилась 
, где 
=0,25. Определить кинетическую энергию Тэ электрона отдачи.6.3. Фотон рентгеновского излучения с длиной волны
в результате комптоновского рассеяния на свободном электроне отклонился от первоначального направления на угол . Определить энергию Еф и импульс Рэ электрона отдачи. Дать численный ответ для 
=0,02 нм и =90 
6.4. По условию предыдущей задачи определить угол
между направлением первичного фотона и направлением движения электрона отдачи.6.5. Во сколько раз изменение длины волны фотона при комптоновском рассеянии на свободном электроне превосходит аналогичное изменение при рассеянии на свободном протоне при одинаковых углах рассеяния?
6.6. Определить максимальное изменение длины волны при рассеянии рентгеновского и γ-излучения на свободном протоне.
6.7. Фотон с длиной волны
рассеялся на движущемся свободном электроне. В результате электрон остановился, а фотон отклонился от первоначального направления на угол . Найти изменение длины волны фотона в таком процессе. Как свести эту задачу к задаче о рассеянии фотона на неподвижном электроне?6.8. Фотон рассеивается на покоящемся протоне. Энергия рассеянного фотона равна кинетической энергии отдачи, а угол разлета между рассеянным фотоном и протоном отдачи равен 90
. Найти энергию падающего фотона.6.9. Фотон с энергией Еф=2m0 c2 при рассеянии на покоящемся электроне теряет половину своей энергии, где m0 – масса покоя электрона. Найти угол разлета
между рассеянным фотоном и электроном отдачи.6.10. Фотон с длиной волны
=0,0024 нм после рассеяния на электроне движется в противоположном направлении. Определить длину волны рассеянного фотона.6.11. Фотон с энергией hn рассеивается назад на электроне, движущемся ему навстречу с энергией Е (включая энергию покоя). Определить энергию фотона после рассеяния.
6.12. Фотон с энергией равной энергии покоя электрона рассеялся на свободном электроне на угол J = 1200. Определить энергию рассеянного фотона и кинетическую энергию электрона отдачи.
6.13. Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол J = 900. Определить импульс, приобретенный электроном, если энергия фотона до рассеяния была Еф = 1,02 МэВ.
6.14. Рентгеновское излучение с длиной волны l = 1 нм рассеивается свободными электронами. Определить максимальную длину волны рентгеновского излучения в рассеянном пучке.
6.15. Какая доля энергии падающего фотона приходится на электрон отдачи, если рассеяние фотона при эффекте Комптона происходит на угол J = 900? Энергия фотона до рассеяния Еф = 0,51 МэВ.
6.16. Определить максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии света на свободных электронах и свободных протонах.
6.17. В результате эффекта Комптона фотон с энергией Еф = 1,02 МэВ рассеян на свободном электроне на угол J = 1500. Определить энергию рассеянного фотона.
6.18. На какой угол был рассеян фотон с энергией Еф = 1,53 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи T=0,51 МэВ?
6.19. Определить энергию электрона отдачи ,если фотон с энергией Еф =40 КэВ при комптоновском рассеянии на свободном электроне изменяет направление на угол J = 900 .
6.20. Узкий пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на рассеивающее вещество. При этом длины волн излучения, рассеянного под углами J 1 = 600 и J2 = 1200, отличаются друг от друга в 2 раза. Считая, что рассеяние происходит на свободных электронах, найти длину волны падающего излучения.
6.21. Рентгеновский фотон с энергией Еф = 20 кэВ претерпевает комптоновское рассеяние на свободном электроне на угол J = 900. Чему равна энергия электрона отдачи?
6.22. Фотон с энергией Еф = 0,75 МэВ рассеялся на свободном электроне под углом J = 600. Определить направление движения электрона отдачи. Принять, что до соударения с фотоном электрон покоился.
6.23. Определить энергию рассеянного фотона, если в результате эффекта Комптона фотон с длиной волны λ= 1нМ был рассеян на угол α= 60 град.
6.24. Рентгеновское излучение с длиной волны λ= 2 нМ рассеивается свободными электронами на угол α= 90 град. Найти энергию электронов отдачи.
6.25. На какой угол рассеивается фотон с энергией Е=1.02 Мэв ,если энергия рассеянного фотона Е=0.51Мэв.
7.1. Импульс, переносимый монохроматическим пучком фотонов через площадку S=2 см2 за время t=30 с. равен рф=3·10-4 (г∙см/с) Найти для этого пучка энергию падающую на единицу площади за единицу времени.
7.2. Точечный изотропный источник света мощностью Р=10 Вт испускает свет с длиной волны λ=589 нм. Найти среднюю плотность потока фотонов на расстоянии r= 2 м от источника.
7.3. Плоская световая волна с интенсивностью I= 0,7 Вт/см2 освещает диск с зеркальной поверхностью радиуса R= 5 см. Коэффициент отражения равен единице. Найти с помощью корпускулярных представлений силу, действующую на шар.
7.4. Короткий импульс света с энергией Е= 7,5 Дж в виде узкого почти параллельного пучка света падает на зеркальную пластинку с коэффициентом отражения 0,6. Угол падения i=300. Определить с помощью корпускулярных представлений импульс, переданный пластинке.
7.5. Плоская световая волна интенсивностью I= 0,2 Вт/см2 падает на плоскую зеркальную поверхность с коэффициентом отражения 0,8. Угол падения i= 450. Определить с помощью корпускулярных представлений величину нормального давления, которое оказывает свет на эту поверхность.
7.6. Наиболее мощные импульсные лазеры излучают в импульсе длительностью τ=1,3∙10– 4 с энергию Е=10 Дж. Найдите среднее за время импульса давление такого пучка света, если его сфокусировать в пятно диаметром d= 10 мкм на поверхности, перпендикулярной пучку, с коэффициентом отражения 0,5. Сравните это давление с нормальным атмосферным давлением.