Question

1) При каком условии возможен фотоэффект? А. v$\leq$Aв/h Б. v$\geq$Aв/h

2) Какое из выражений определяет массу фотона?

А. hv Б. hc/c В. hv/$c^{2}$ Г. hv/лямбда Д. m$v^{2}$/2

3) Сколько фотонов за 1 с испускает источник ультрафиолетового излучения мощностью 40 Вт, если частота излучения 3*$10^{15}$Гц?

А. 10^17 Б. $2*10^{17}$ В. $2*10^{19}$ Г. $10^{20}$ Д. $2*10^{20}$

Answer 1

1) Фотоэффект возможен при условии, что энергия фотона (E) превышает работу выхода электронов из поверхности вещества (W). То есть, фотоэффект возможен при условии E ≥ W. В данном случае, фотон имеет энергию hv, где h - постоянная Планка, v - частота излучения, Aв - работа выхода электронов из вещества.
Таким образом, правильным ответом является Б. v ≥ Aв/н.

2) Массу фотона можно определить с помощью формулы E = mc^2, где E - энергия фотона, m - его масса, c - скорость света.
Перепишем данное равенство в виде m = E/c^2.
Из предложенных выражений только вариант В. hv/с^2 соответствует данной формуле.
Таким образом, правильным ответом является В. hv/с^2.

3) Для решения данной задачи используем формулу P = nhv, где P - мощность источника излучения, n - количество фотонов, испускаемых источником за единицу времени (в данном случае, за 1 с), v - частота излучения.
Перепишем данную формулу в виде n = P/(hv).
Подставим известные значения: P = 40 Вт = 40 Дж/c, v = 3*10^15 Гц.
Таким образом, n = 40/(6.63*10^-34 * 3*10^15) = 2*10^20.
Ответ представлен в научной записи.
Таким образом, правильным ответом является Д. 2*10^20.