Градиент и производная по направлению http://clubmt.ru/ Колебания Задачи контрольной работы http://256bit.ru/

Физика лекции и примеры решения задач

Задача № 4

 Определить кинетическую энергию Т и скорость  фотоэлектро­нов при облучении натрия лучами длиной волны  = 400 нм, если красная грани­ца (порог) фотоэффекта для натрия =600 нм.

Дано:  = 400 нм = 4 .10-7 м

 =600 нм. = 6 . 10-7 м.

-----------------------------

  Найти: Т ;  - ? Решение.

Кинетическую энергию фотоэлектронов определим из формулы Эйнштейна для фотоэффекта

 (1)

где h - постоянная Планка; - частота света; 

 А - работа выхода электрона;

 - кинетическая энергия фотоэлектронов; m - масса электрона;   - скорость фотоэлектрона. Из формулы (1) следует

 (2)

Частоту света определим по формуле 

, (3)

где с - скорость света;  - длина волны падающего света.

Если поверхность металла освещать лучами частотой , соответствующей красной границе фотоэффекта, то кинетическая энергия фотоэлектронов равна нулю и из 3-его закона фотоэффекта:

, (4)

где  - частота, соответствующая красной границе фотоэффекта. Отсюда найдем работу выхода:

или

, (5)

где  - красная граница фотоэффекта, т. е. максимальная длина волны, при которой еще возможен фотоэффект.

Подставим в (2) выражение для  из (3) и А из (5) :

 . (6)

Выпишем числовые значения величин в СИ:

h = 6,63.10-34 Дж . с; с = 3.10 8 м/с;  = 400 нм = 4 .10-7 м; = 600 нм = 6 . 10-7 м.

Вычислим

Из формулы

определяем скорость фотоэлектронов

Выпишем числовые значения и вычислим : Wk = 1,67 . 10-19 Дж, m = 9, 11 . 10 - 31 кг.

 

Задача № 5

 Определить дефект массы  и энергию связи  ядра атома бора 5В10.

Дано: 5В10

-----------------------------

Найти:   -? Е- ? 

Решение.

Дефект массы ядра представляет собой разность массы нукло­нов (протонов и нейтронов), составляющих ядро, и массы ядра и определяется по формуле

(1)

где Z - зарядовое число (число протонов в ядре) ; тр - масса протона; А - мас­совое число (общее число нуклонов в ядре) ; (A - Z) - число нейтронов в ядре; тп - масса нейтрона; mя - масса ядра.

Числа Z и А указываются при написании символа элемента: Z - слева вни­зу; А - справа вверху.

В данном случае для бора Z = 5, A = 10.

Массу ядра найдем по формуле

тя = та - Zme , (2)

где mа — масса нейтрального атома; тe — масса электрона.

Чтобы не вычислять каждый раз массу ядра, преобразуем формулу (1) с учётом (2):

 , (3)

где  - масса нейтрального атома водорода.

Из справочных данных:  =1,00783 а.е.м., 

mn = 1,00867 а.е.м., та = 10,01294 а.е. м.

Подставим числовые значения в (3) и вычислим дефект массы ядра бора :  а.е.м.+ ( 10- 5)1,00867 а.е.м.-10,01294 а.е.м.= 0,06956 а. е. м.

Энергия связи ядра — энергия, выделяющаяся при образовании ядра в виде электромагнитного излучения, определяется по формуле

, (4)

где с — скорость света в вакууме.

Если энергию связи  выражать в мегаэлектрон-вольтах, дефект массы ядра   в атомных единицах, то формула (4) принимает вид

, (5)

где 931 — коэффициент, показывающий, какая энергия в мегаэлектрон-вольтах соответствует массе в 1 а.е.м. 


Примеры решения задач по различным разделам физики