VPF::[Физика] Давление света, фотоэффект

Tanzilit

Дата 9.11.2006, 00:28 (ссылка)

(нет голосов)

Загрузка ...

Шустрый

Профиль
Группа: Участник
Сообщений: 65
Регистрация: 16.5.2006

Репутация: 0
Всего: 1

Помогите пожалуйста решить задачи по физике! ОЧЕНЬ НУЖНО!!! Сам я плохо шарю потому и прошу помощи! Если не можете помочь со всеми то помогите хотя бы с несколькими из них.
Вот условия:
2.Определить давление света на стенки электрической 150-ватной лампочки,принимая,что вся потребляемая мощность идет на излучение,и стенки лампочки отражают 15% падающего на них света.Считать лампочку сферическим сосудом радиуса 4 см.
3.Фотон с энергией 10ЭВ падает на цинковую пластинку и вызывает фотоэффект.Определить импульс,полученный пластинкой,ести принять,что направление движения фотона и фотоэлектрона лежит на одной прямой,перпендикулярной поверхности пластины.
4.Вос колько раз изменится длина звуковой волны при переходе звука из воздуха в воду,если скорость звука в воде 1450 м/с а в воздухе 340 м/с
5.В Вакууме вдоль оси Х распростр.плоская электромагнитная волна.Амплитуда напр-ти электрического поля волны равна Е=50 В/М.Определить амплитуду напр-ти магнитного поля волны.
6.На стеклянную пластину положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза.Сверху линза освещается монохроматическим светом длиной волны Лямбда=600НМ.Найти радиус R линзы если радиус восьмого темного кольца ньютона в отраженном свете r5=1,5мм Определить длину свет.волны лямбда
7.На поверхность дифракционной решетки нормалью к ее поверхности падает монохроматический свет.Постоянная дифракционной решетки в n=3,5 раз больше длины световой волны.найти общее число m дифр. макс,которые теоритически возможн онаблюдать в данном случае.

Aloha

Дата 9.11.2006, 05:32 (ссылка)

(нет голосов)

Загрузка ...

Профиль
Группа: Участник Клуба
Сообщений: 351
Регистрация: 14.5.2006

Репутация: 97
Всего: 165

Tanzilit

2
Давление света определяется формулой:

p = (A/c)∙(1 + R)

где:
A – энергия электромагнитного излучения, падающего нормально на некоторую поверхность единичной площади за 1 сек;
с – скорость света в вакууме;
R – коэффициент отражения поверхности (R = 0,15 по условию задачи).

A = W/S = W/(4π∙r^2)

где:
W – мощность лампочки (потребляемая = излучаемая по условию задачи энергия в 1 сек);
S – площадь внутренней поверхности лампочки;
r – радиус лампочки.

p = 2,86E-05 н/м^2
_________________________________________________________________
3
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

E = hν = A + W

где:
E – энергия фотона;
A – работа выхода электрона из вещества (для цинка A = 4,24 эв);
W – максимальная кинетическая энергия электрона;

По условию энергия фотона E = 10 эв, что соответствует длине волны
λ ≈ 124 нм (ультрафиолет).
В этом случае начальная скорость электрона V << c (много меньше скорости света), и кинетическая энергия электрона W равна:

W = 0,5∙(mV^2)

а импульс электрона Рэл равен:

Рэл = mV

где:
m – масса покоя электрона (9,11E-31 кг)

Импульс пластинки равен:

P = |Pф – Рэл|

где:
Pф – импульс фотона, Pф = hν/с = E/c.

Собирая все вместе, получим:

P = |E/c – mV| = |E/c – [2mW]^0,5| = |E/c – [2m(E – A)]^0,5| = 1,29E-24 кг∙м/с
_________________________________________________________________
4
Скорость распространения волны связана с частотой и длиной волны следующим образом:

V = νλ

где:
ν – частота;
λ – длина волны.

При переходе волны через границу двух сред:

ν = V1/λ1 = V2/λ2

тогда, λ1/λ2 = V1/V2 = 4,27
_________________________________________________________________
5

|H| = (ε0/μ0)^0,5∙|E|

где:
ε0 – электрическая постоянная;
μ0 – магнитная постоянная;
H, E – амплитуды напряженности магнитного и электрического поля.

H = 0,133 а/м
_________________________________________________________________
6
Радиус m-го темного кольца Ньютона равен:

r(m) = (mλR)^0,5

Следовательно, радиус линзы (радиус ее кривизны) R равен:

R = [r(m)]^2/(mλ) = 0,469 м

(я считал именно для 8-го кольца; r5=1,5 мм счел за опечатку)
_________________________________________________________________
7
Если свет падает нормально на дифракционную решетку, то имеет место условие для главных максимумов:

D∙sin φ = ±mλ

где:
D – постоянная (период) дифракционной решетки;
m – номер главного максимума;
λ - длина световой волны;

По условию D/λ = n = 3,5. Следовательно

3,5∙sin φ = ±m

Т.к. -1 < sin φ < 1 то -3 < m < 3

Т.о. возможны 7 главных максимумов (m = -3; -2; -1; 0; 1; 2; 3)

Добавлено
Во втором примере я напутал с размерностью (уже исправил) - было [p] = кг/м^2 - это ошибка.
Правильная размерность ответа: [p] = н/м^2

Это сообщение отредактировал(а) Aloha - 9.11.2006, 18:57

Tanzilit

Дата 9.11.2006, 16:46 (ссылка)

(нет голосов)

Загрузка ...

Шустрый

Профиль
Группа: Участник
Сообщений: 65
Регистрация: 16.5.2006

Репутация: 0
Всего: 1

Aloha Огромное спасибо!!! Мне это очень помогло!!!!

0 Пользователей читают эту тему (0 Гостей и 0 Скрытых Пользователей)
0 Пользователей:
« Предыдущая тема \| Центр помощи \| Следующая тема »