Decideți dacă intensitatea ...
1. Într-o fotocelulă sub vid, electronii sunt eliberați din stratul de cesiu al catodului prin iradiere cu lumină.
1.1. Explicați conversia energiei care are loc în legătură cu interacțiunea dintre fotoni și electroni.
Decideți dacă intensitatea luminii afectează numărul de electroni eliberați. Explica.
Potrivit EINSTEIN, lumina constă din „porțiuni de energie”, cvanta de lumină de dimensiunea h. f. În efectul fotoelectric extern, fiecare foton interacționează cu exact un electron. Energia fotonului este utilizată pentru a efectua lucrările de detașare necesare și astfel elibera un fotoelectron de pe suprafața catodului. Dacă frecvența fotonului este mai mare decât frecvența de tăiere (și acest lucru este presupus în exercițiu), cantitatea rămasă de energie fotonică este utilizată pentru a da energia cinetică a electronilor eliberați. Fotonul și-a pierdut toată energia - nu mai există.
O intensitate a luminii mai mare înseamnă că mai mulți fotoni lovesc materialul catodului în același timp. Deoarece, conform EINSTEIN, fiecare foton interacționează cu exact un electron, mai mulți electroni pot fi eliberați cu aceeași frecvență a luminii.
Număr realizabil de unități: 3
1.2. Dependența energiei cinetice maxime a electronilor de lungimea de undă a fost determinată cu lumina unei lămpi spectrale cu hidrogen.
| 486 | 434 | 410 | 397 |
| 0,61 | 0,92 | 1,09 | 1.19 |
1.2.1. Folosind toate valorile măsurate, determinați cuantumul de acțiune al lui Planck și stabiliți opera de separare.
- Introduceți lungimea de undă într-o listă a GTR,
- Convertiți lungimea de undă în frecvențe folosind ecuația
- Introduceți valorile pentru Ekin într-o altă listă GTR, convertiți unitățile în Ws
Regresia ecuației funcției liniare în forma așa cum se arată, unde A corespunde creșterii și, astfel, constantei lui Planck și B cu deplasarea de-a lungul axei y și, astfel, opera de separare WA:
h = 6,72. 10 -34 Js
WA = 3,17. 10 -19 Ws = 1,98 eV- Reprezentarea liniei drepte EINSTEIN,
Notă: Sarcina necesită implicare toate Lecturi! Dacă obiectul test a determinat valorile pentru h și WA fără a utiliza GTR, fiecare pereche de valori ar trebui luată în considerare și atunci ar trebui să se dea valoarea medie.
1.2.2. Explicați o posibilitate experimentală de a determina energia cinetică maximă a fotoelectronilor.
Pentru a obține rudele maxime. Pentru a putea determina energia, chiar și cel mai rapid electron dintr-un câmp opus trebuie ținut departe de anod. O fotocelulară de tensiune variabilă este aplicată în așa fel încât polul negativ să fie pe anod. Când anodul și catodul sunt conectați printr-un ampermetru, acesta arată un fotocurent. Acum contra tensiunea este crescută atât de mult încât fotocurentul este doar zero. Tensiunea setată este acum o măsură pentru rude. Energie pe care o avea cel mai rapid fotoelectron. Se aplică în această stare
1.2.3 Investigați dacă lumina lungimilor de undă date în tabel poate elibera fotoelectroni dintr-un catod de platină.
(Lucrări de înlocuire pentru platină: 5,36 eV)
Fotonul cu cea mai mare energie este cel cu cea mai mică lungime de undă. Calculul energiei celui mai mare foton: Aceasta înseamnă că nici cel mai mare foton din intervalul de lungimi de undă dat nu este capabil să asigure lucrarea necesară de separare de 5,36 eV, astfel încât electronii nu sunt eliberați din catodul de platină.
Pentru 1.2. numărul realizabil de unități: 7
1.3. O măsurare necesită cel puțin o putere de lumină de 5,0. 10 -18 W. Calculați numărul necesar de fotoni de lumină cu o lungime de undă de 486 nm, care trebuie să lovească catodul într-o secundă.
Cel puțin 13 fotoni pe secundă trebuie să lovească catodul.
Număr realizabil de unități: 2
2. Într-un cilindru cu o secțiune transversală de 30,0 cm 2 există un piston la locația x1 = 6,7 cm.
Există heliu în cilindru. Presiunea din cilindru este de 1,0. 10 5 Pa și temperatura 0,0 0 C.
2.1. Calculați masa de heliu din cilindru.
(constanta de gaz specifica pentru heliu: 2077 J kg -1 K -1.)
Număr realizabil de unități: 2
2.2. Când pistonul este blocat, temperatura este crescută la 773 ° C printr-o bobină de încălzire.
Introduceți presiunea în interiorul cilindrului după creșterea temperaturii.
Prin blocarea pistonului, volumul rămâne constant. Conform ecuației generale a gazelor:
Număr realizabil de unități: 1
2.3. Pistonul este acum eliberat. Nu se mai furnizează căldură prin bobina de încălzire. Următoarele valori măsurate au fost înregistrate în timpul extinderii:
| 7.3 | 8.0 | 8.7 | 9.3 | 10.0 | 10.7 | 11.3 | 11.6 |
| 352 | 315 | 301 | 276 | 260 | 235 | 225 | 220 |
Determinați volumul de lucru efectuat pentru a muta pistonul de la 6,7 cm la 11,6 cm
- Introducerea valorilor x într-o listă a GTR,
- Calculați volumele dintr-o altă listă,
- Introduceți valorile presiunii în Pa,
- Regresia funcției p = f (V),
- Copiați în memoria grafică,
- integrarea grafică în limite,
Pentru Cantitate volumul de lucru realizat are ca rezultat 42 J.
Număr realizabil de unități: 3
3. Figura arată principiul funcțional al unei supape de presiune.
Aria secțiunii transversale a pistonului este de 5,0 cm 2. Presiunea din recipient și presiunea ambiantă sunt inițial 1,0. 10 5 Pa. Arcul care satisface legea lui Hooke este relaxat, iar pistonul este în poziția 0. Constanta arcului este de 7,0 kN. m -1 .
Supapa de presiune limitează presiunea din recipient de cinci ori mai presiunea ambiantă
Determinați locația XA a conductei de ieșire.
La o anumită presiune a gazului se stabilește un echilibru de forțe, astfel încât forța cu care gazul apasă asupra pistonului este egală cu forța din arcul tensionat. Deoarece în starea inițială pe ambele părți ale pistonului presiunea dată de 1,0. 10 5 Pa, trebuie luat în considerare faptul că presiunea pe partea stângă a pistonului este de numai 4,0. 10 5 Pa poate crește !
Conform legii interacțiunii, se aplică următoarele:
Pistonul se deplasează cu 2,9 cm înainte de deschiderea supapei.