В городскую осветительную сеть, напряжением 220В подключили лампочку, на которой написано 75Вт а) Вычислите силу тока в лампочке б) Рассчитайте работу электрического тока в лампе за 1 час в) Определите сопротивление лампочки [3]
№1. Как следует изменить расстояние от лампы до фотоэлемента, чтобы сила фототока увеличилась в 2 раза? сила фототока пропорциональна числу фотонов площадь сферы пропорциональна квадрату расстояния на единицу площади сферы приходит число фотонов обратно пропорционально площади сферы, обратно пропорционально квадрату расстояния I ~ N ~ 1/S ~ 1/r^2 I1 =k/r1^2 I2 =k/r2^2 I2/I1=(k/r2^2) / (k/r1^2) = (r1/r2)^2=2 (r1/r2)^2=2 (r1/r2)=корень(2) r2=r1/корень(2) - расстояние надо уменьшить в корень(2) раз ( ~ 1,41 )
№2. В опыте по фотоэффекту на пластину падает свет с длинной волны 420 нм. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 0,95 В. Определите работу выхода электронов с поверхности пластины.
hv=eU+Aвых+Eкинетич - закон сохр энергии если Eкинетич=0 (не хватает энергии) hv=eUмах+Aвых
1.Тело совершает прямолинейное равномерное движение или находится в покое. В качестве примера выполнения 1 закона Ньютона можно рассмотреть движение парашютиста. Он равномерно приближается к земле, когда действие силы тяжести компенсируется силой натяжения строп парашюта, которая в свою очередь обусловлена сопротивлением воздуха. 1-й закон Ньютона-существуют такие системы отсчета, относительно которых тело (материальная точка) при отсутствии на него внешних воздействий (или при их взаимной компенсации) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.
2. Тело движется равноускоренно. Как движется мяч после столкновения с битой. Чем больше сила удара, тем с большим ускорением начнет двигаться мяч и, следовательно, тем большую скорость он приобретет за время удара. 2-й закон Ньютона-ускорение, приобретаемое телом в инерциальной системе отсчета прямо пропорционально действующей на него силе и обратно пропорциональна его массе. Импульс силы равен изменению импульса тела 3. Возникает сила. взаимодействие космонавта и спутника (космонавт пытается придвинуть спутник к себе) . Они действуют друг на друга с равными по величине, но противоположными по направлению силами. Отметим, что ускорения, с которыми космонавт и спутник будут перемещаться в космическом пространстве будут разными из-за разницы в массах этих объектов. 3-й закон Ньютона-тела взаимодействуют с силами, равными по модулю и противоположными по направлению.
сила фототока пропорциональна числу фотонов
площадь сферы пропорциональна квадрату расстояния
на единицу площади сферы приходит число фотонов обратно пропорционально площади сферы, обратно пропорционально квадрату расстояния
I ~ N ~ 1/S ~ 1/r^2
I1 =k/r1^2
I2 =k/r2^2
I2/I1=(k/r2^2) / (k/r1^2) = (r1/r2)^2=2
(r1/r2)^2=2
(r1/r2)=корень(2)
r2=r1/корень(2) - расстояние надо уменьшить в корень(2) раз ( ~ 1,41 )
№2. В опыте по фотоэффекту на пластину падает свет с длинной волны 420 нм. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 0,95 В. Определите работу выхода электронов с поверхности пластины.
hv=eU+Aвых+Eкинетич - закон сохр энергии
если Eкинетич=0 (не хватает энергии)
hv=eUмах+Aвых
Aвых = hv-eUмах=hс/L-eUмах=6,63*10^(-34)*3*10^8)/(420*10^(-9))-1,6*10^(-19)*0,95 Дж ~ 3,2*10^(-19) Дж ~ 2 эВ
№3. Найдите работу выхода электрона из металла, если фотоэффект начинается при частоте падающего света 6*10^14Гц.
hv=Aвых+Eкинетич - закон сохр энергии
hv=Aвых
Aвых = hv=6,63*10^(-34)*6*10^14 Дж ~ 3,978 10^(-19) Дж = 2,48625 эВ ~ 2,5 эВ