1. Определите значения длины волны λ, энергии ε, массы m и импульса p фотона при заданной частоте ν=1,5*1015

  • 28
1. Определите значения длины волны λ, энергии ε, массы m и импульса p фотона при заданной частоте ν=1,5*1015 Гц.
2. Найдите красноволновую границу фотоэффекта для натрия, если работа выхода электрона из фотокатода равна а=2,3 эВ.
3. Рассчитайте период колебаний T и максимальное значение силы тока I_max в колебательном контуре с заданными значениями максимальной разности потенциалов на пластинах конденсатора U_max=100 В и емкости C=1 мкФ, если индуктивность катушки L=1 Гн.
4. Определите зависимость силы тока от напряжения I(U) для данного проводника, как показано на рисунке.
Kobra
51
Хорошо, начнем с задачи номер 1.

1. Определение значений длины волны \( \lambda \), энергии \( \varepsilon \), массы \( m \) и импульса \( p \) фотона при заданной частоте \( \nu = 1,5 \times 10^{15} \) Гц.

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу связи между длиной волны и частотой света:

\[ \nu = \frac{c}{\lambda} \]

где \( c \) - скорость света в вакууме, которая равна \( 3,0 \times 10^8 \) м/с.

Разрешите мне выразить \( \lambda \):

\[ \lambda = \frac{c}{\nu} \]

Теперь мы можем подставить данную частоту \( \nu = 1,5 \times 10^{15} \) Гц в формулу и рассчитать значение длины волны:

\[ \lambda = \frac{3,0 \times 10^8 \, \text{м/с}}{1,5 \times 10^{15} \, \text{Гц}} \]

\[ \lambda = 2,0 \times 10^{-7} \, \text{м} \]

Таким образом, значение длины волны фотона равно \( 2,0 \times 10^{-7} \) м.

Теперь давайте рассчитаем энергию, массу и импульс фотона.

Используем связь между энергией и частотой света:

\[ \varepsilon = h \cdot \nu \]

где \( h \) - постоянная Планка, равная \( 6,63 \times 10^{-34} \) Дж·с.

Получим:

\[ \varepsilon = (6,63 \times 10^{-34} \, \text{Дж·с}) \cdot (1,5 \times 10^{15} \, \text{Гц}) \]

\[ \varepsilon = 9,945 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \]

Таким образом, значение энергии фотона составляет \( 9,945 \times 10^{-19} \) Дж.

Для рассчета импульса фотона, используем формулу:

\[ p = \frac{\varepsilon}{c} \]

Подставим значения:

\[ p = \frac{9,945 \times 10^{-19} \, \text{Дж}}{3,0 \times 10^8 \, \text{м/с}} \]

\[ p = 3,32 \times 10^{-27} \, \text{кг·м/с} \]

Таким образом, значение импульса фотона составляет \( 3,32 \times 10^{-27} \) кг·м/с.

Для расчета массы фотона, мы можем использовать формулу, связывающую энергию и массу фотона:

\[ \varepsilon = mc^2 \]

где \( c \) - скорость света в вакууме.

Разрешите мне выразить \( m \):

\[ m = \frac{\varepsilon}{c^2} \]

Подставим значения:

\[ m = \frac{9,945 \times 10^{-19} \, \text{Дж}}{(3,0 \times 10^8 \, \text{м/с})^2} \]

\[ m = 1,106 \times 10^{-35} \, \text{кг} \]

Таким образом, значение массы фотона составляет \( 1,106 \times 10^{-35} \) кг.

Это завершает решение задачи номер 1. Если у вас возникли трудности или у вас есть дополнительные вопросы, пожалуйста, сообщите мне. Я всегда готов помочь вам!