Задачи на оптику, нужна помощь Опции

[Анна]

Пропустила по болезни пары по физике, дали задачи . "Голые" формулы нашла, но это помощи в решении задач не принесло . lapp, обращаюсь к тебе, помоги, если сможешь ... мне бы объяснить всё это, чтобы я поняла

1. При какой температуре Т энергетическая светимость абсолютно черного тела Rt = 10кВт/м^2

2. На поверхность падает монохроматический свет (Лямбда = 3100А). Чтобы прекратить эмиссию электронов нужно приложить задерживающую разность потенциалов не менее 1,7В. Определить работу выхода.

3. В эффекте Комптона фотон был рассеян на угол B=90 градусов. Определить энергию фотона до рассеяния, если энергия рассеянного фотона = 0,5МэВ.

4. На абсолютно черную плоскую поверхность падает пучок монохроматического света с длиной волны лямбда = 550 нм, перпендикулярно к повехности. Поток излучения 0,5 Вт. Определить силу давления, испытывающую этой поверхностью и число фотонов, ежесекундно падающих на поверхность.

Сообщение отредактировано: Анна - 8.10.2006 11:18

[Анна]

В первой получается: T = sqrt (4-й степени) Rt/G ~ 642K
Во второй: A = hc/L (лямбда) - eU, где h-пост. планка, с - скорость света, e - заряд электрона, U - задержив.разность потенциалов.

С третьей и четвёртой пока туго ...

Что скажите?

[Надин]

3.
Эффект Комптона - упругое рассеивание коротковолнового электромагнитного излучения на свободных (точнее слабо связанных) электронах вещества приводящих к увеличению длины волны.
У нас дана энергия фотона после рассеивания и угол рассеивания.
Известно,что Е=hc/L (L-длина волну, h-постоянная Планка, c-скорость света, Е-энергия после рассеивания)
Эффект Комптона в математическом виде записываеться как L1-L=Lc(1-cos(угол рассеивания)),где L1-длина волны после рассеивания; L- длина волны до; Lc-Комптоновская длина волны(можно найти в справочнике)
Угол 90 => Косинус=0 => получаем, L1-L=Lc
Значит из Е=hc/L выражаем L1 L1=hc/E
Подставляем в L1-L=Lc и выражаем L L=L1-Lc=hc/E - Lc
выразив L-длину волны до рассеивания вычисляем энергию фотона Еиск=hc/L=преоброзовывая,получем=
hcE/(hc-Lc*E) ,где Еиск-искомая энергия до рассеивания

[Надин]

4.
Начну издалека. Фотон обладает импульсом p=E/c=hu/c, где h-постояная Планка; c-скорость света; u-частота(ню). Падая на поверхность,частица,обладающая импульсом должна оказывать давление. Считаем,что на 1м^2 за 1с перпендикулярно поверхности падает N фотонов. Коэффициент отражения от поверхности p,значит рN фотонов отразится. (1-р)N-поглотится.Каждый поглощенный фотон передаст стенке импульс hu/c,а отраженный фотон - 2hu/c
Давление света -импульс переданный всеми N фотонами за 1с площадке.P=pN2hu/c +(1-p)Nhu/c = Nhu(1+p)/c
- давление света
Ee=Nhu-облученность поверхности,т.е энергия,которая передаеться N фотонами на 1 м^2 за 1с. Ee=W/(St)
Итого, P=Ee(1+p)/c
В нашем случае имеется абсолютно черную поверхность => р=1.
Ф-поток излучения. Ф=W/t
W равна энергии N фотонов => W=E*N, где Е- энергия одног фотона. W=N*hc/L,где N-число фотонов;h-постояная Планка; c-скорость света; L- длина волны.
Возвращаемся к потоку, Ф=W/t=N*hc/Lt остаеться выразить N => N=ФLt/hc
Сила давления на поверхность определяеться как F=PS=Ee*S(1+p)/c дальше Ф=W/t,а из формулы Ee=W/(St) вырафая W и подставляя в Ф получаем,что Ф=Ee*S => получаем
F= Ф(1+p)/c

Сообщение отредактировано: Надин - 9.10.2006 2:20