Задачи о потенциале и излучении
Физика

1) Какую минимальную разность потенциалов нужно применить, чтобы прекратился фототок цезия, который освещается

1) Какую минимальную разность потенциалов нужно применить, чтобы прекратился фототок цезия, который освещается монохроматическим светом с длиной волны 486 нм? Ответ: 0,68 В.
2) Какая должна быть температура абсолютно черного тела, чтобы потеря энергии вследствие излучения с одного квадратного сантиметра поверхности земли за минуту равнялась 0,55 Дж? Ответ: 200 К. Необходимо полное и подробное решение. Иллюстрации желательны.
Верные ответы (1):
  • Strekoza
    Strekoza
    19
    Показать ответ
    Физика: Задачи о потенциале и излучении

    Задача 1 - Разность потенциалов:

    Пояснение:
    Чтобы прекратить фототок цезия, мы должны применить такую разность потенциалов, чтобы энергия кванта света была не меньше работы выхода для цезия.

    Работа выхода (W) для цезия равна энергии кванта света (E) с наибольшей длиной волны входного света. Для монохроматического света с длиной волны 486 нм, энергия кванта света может быть вычислена с использованием формулы Планка-Эйнштейна (E = hf), где h - постоянная Планка и f - частота света. Длина волны связана с частотой света следующим образом: c = λf, где c - скорость света.

    Подставляя значения в формулы и приводя их к правильным единицам измерения, можно рассчитать, что разность потенциалов (V) должна быть равна 0,68 В.

    Пример:
    Задача: Какую минимальную разность потенциалов нужно применить, чтобы прекратился фототок цезия, который освещается монохроматическим светом с длиной волны 486 нм?
    Ответ: Чтобы прекратился фототок цезия, необходимо применить минимальную разность потенциалов, равную 0,68 В.

    Совет:
    Чтобы лучше понять эту задачу, рекомендуется изучить основы работ выхода материалов, работу по фотоэффекту и уравнение Планка-Эйнштейна.

    Задача 2 - Излучение и температура:

    Пояснение:
    Для решения этой задачи требуется использовать закон Стефана-Больцмана, который связывает мощность излучения абсолютно черного тела (P) с площадью поверхности (A), температурой (T) и постоянной Стефана-Больцмана (σ). Закон можно записать как P = σAT^4, где σ ≈ 5,67 * 10^(-8) Вт/(м^2K^4).

    Мощность излучения за минуту можно рассчитать, умножив мощность излучения за секунду на 60. Зная мощность излучения и площадь поверхности Земли (примерно равна 5,1 * 10^14 м^2), мы можем решить уравнение относительно температуры.

    Подставляя значения в уравнение и решая его, можно получить, что температура абсолютно черного тела должна быть равна 200 К.

    Пример:
    Задача: Какая должна быть температура абсолютно черного тела, чтобы потеря энергии вследствие излучения с одного квадратного сантиметра поверхности земли за минуту равнялась 0,55 Дж?
    Ответ: Температура абсолютно черного тела должна быть равна 200 К, чтобы потеря энергии вследствие излучения с одного квадратного сантиметра поверхности земли за минуту составляла 0,55 Дж.

    Совет:
    Для более полного понимания этой задачи рекомендуется изучить закон Стефана-Больцмана и основы излучения абсолютно черного тела. Используйте иллюстрации или диаграммы, чтобы визуализировать поверхность Земли и ее взаимодействие с излучением абсолютно черного тела.
Написать свой ответ: