Контрольная работа для 11 класса по теме: «Световые кванты»

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· 10ˉ¹³Дж. 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 · 10ˉ6м. Работа выхода электрона равна 1,7· 10ˉ¹⁹Дж. Определите кинетическую энергию вылетающих из цезия фотоэлектронов.

2. Определите скорость фотоэлектронов при освещении калия фиолетовым светом с длиной волны 4,4· 10ˉ⁷м, 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= 7,6·10ˉ⁷м; λ₂ = 4 · 10ˉ⁷м; с = 3· 10⁸м/с; Е1, Е₂, m1, m₂, p1, р₂ – ?

Решение. Е =h ν = QUOTE   ; E₁ = 2,6·10ˉ¹⁹ Дж; Е₂ = 5· 10ˉ¹⁹ Дж.

m = E/c²; m₁ = 0,29·10ˉ³⁵ кг; m₂ = 0,55· 10ˉ³⁵ кг.

Р = mc; P₁ = 0,87· 10ˉ²⁷ Нс; Р₂ = 1,65· 10ˉ²⁷ Нс

№2. Дано: m0 = 9,1· 10ˉ³¹ кг; с = 3· 10⁸м/с ; Е – ?.

Решение. m = E/c²; Е = m0 c²; Е = 82· 10ˉ¹⁵ Дж.

№3. Дано: λ = 500нм= 5·10ˉ⁷м; Е = 2,1· 10ˉ¹³Дж; п – ?

Решение. Е₁ = h ν; E₁ = 3,96· 10ˉ¹⁹Дж – энергия одного фотона. Е – энергия всех фотонов. n = QUOTE   ; n = 53· 10⁴ – 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· 10ˉ⁶м; А = 1,7· 10ˉ¹⁹Дж; ЕК- ?

Решение. QUOTE   = h ν – A = QUOTE  EK= 1,8· 10ˉ¹⁹ Дж.

№2. Дано: λ= 4,2· 10ˉ⁷м; А = 1,92эВ = 3,1· 10ˉ¹⁹ Дж; Ѵ-?.

Решение. QUOTE   Ѵ= QUOTE   ; Ѵ= 6· 10⁵м/с.

№3. Дано: λ= 420 нм =4,2·10ˉ⁷м; А= 2эВ= 3,2· 10ˉ¹⁹Дж; U₃— ?

Решение. QUOTE   = h ν –A; QUOTE   = е U₃; e U₃= h ν – A; ν= c/λ ; U₃= QUOTE   = 0,95 В.

№4 Кварцевые лампы дают ультрафиолетовое излучение, лучи ультрафиолета, действуя на кислород воздуха, образуют озон – О₃.

Подводим итоги урока.

Домашнее задание: § 88 (повт.), «Краткие итоги главы».