Квантовая физика. НГУ.
 60. Какую работу надо совершить, чтобы ионизовать атом водорода, то есть угнать электрон (e = 1,6 × 10⁻¹⁹ К) от протона на очень большое расстояние? Диаметр атома водорода d ≈ 10⁻⁸ см. Результат выразить в электрон-вольтах (1 эВ = 1,6 × 10⁻¹⁹ Дж, диэлектрическая проницаемость вакуума в системе СИ ε_o = 8,85 × 10⁻¹² Ф/м). [A = e²/d ≈ 14 эВ. Полная энергия электрона в атоме равна W = −e²/d = −14 эВ]

 61. Катод K и анод A фотоэлемента представляют собой две пластины площадью S каждая, находящиеся на расстоянии d друг от друга (рис.). На расстоянии 2d/3 от катода размещена проволочная сетка C. Между сеткой и катодом подано напряжение U_o, полярность указана на рисунке. Какой максимальный заряд может накопиться на аноде, если катод облучить светом частотой ν? Работа выхода материала катода A, постоянная Планка h, заряд электрона −e. [решение]

 62. Одна из пластин незаряженного плоского конденсатора освещается рентгеновскими лучами, вырывающими из нее электроны со скоростью v = 10⁶ м/с. Электроны собираются на второй пластине. Через какое время фототок между пластинами прекратится, если с каждого квадратного сантиметра площади вырывается ежесекундно n = 10¹³ электронов? Расстояние между пластинами d = 10 мм. Массу и заряд электрона считать известными. [t = ε_omv²/(2e²nd) = 1,6 × 10⁻⁷ c]

 63. Излучение аргонового лазера с длиной волны λ = 500 нм сфокусировано на плоском фотокатоде в пятно диаметром d = 0,1 мм. Работа выхода фотокатода A = 2 эВ. На анод, расположенный на расстоянии L = 30 мм от катода, подано ускоряющее напряжение U = 4 кВ. Найдите диаметр пятна фотоэлектронов на аноде. Анод считайте плоским и расположенным параллельно поверхности катода. Постоянная Планка h = 6,6 × 10⁻³⁴ Дж•с, скорость света в вакууме с = 3 × 10⁸ м/с. [D = d + 4L√{(hc/λ − A)/(eU)} = 1,3 мм]

 64. При некотором максимальном значении задерживающей разности потенциалов на вакуумном фотоэлементе фототок с поверхности катода, освещаемого светом с длиной волны λ_o прекращается. Если изменить длину волны света в α = 2 раза, то для прекращения фототока необходимо увеличить задерживающую разность потенциалов в β = 3 раза. Определите длину волны λ_o, если известно, что работа выхода материала катода A = 1,89 эВ, постоянная Планка h = 6,6 × 10⁻³⁴ Дж•с, скорость света в вакууме с = 3 × 10⁸ м/с. [λ = (β − α)hc/((β − α)A) = 0,33 мкм]

 65. Небольшой металлический шарик освещается светом с длиной волны 250 нм. Определите, в каких пределах может изменяться импульс, который получает шарик при поглощении одного фотона с последующим вылетом электрона, если красная граница фотоэффекта для этого металла 255 нм. [p_Э − р_Ф = 1,65 × 10⁻²⁵ кг•м/с ≤ p_Ш ≤ p_Э + p_Ф = 1,7 × 10⁻²⁵ кг•м/с]

 66. С какой скоростью растет толщина покрытия стенки серебром при напылении, если атомы серебра, обладая энергией Е = 10⁻¹⁷ Дж, производят давление на стенку p = 0,1 Па? Атомная масса серебра A = 108, его плотность ρ = 10,5 г/см³. [Δd/Δt = (p/ρ)√{A/(2EN_A) = 9 × 10⁻⁸ см/с]