Жорина, Б. С. Старшинов Сборник задач по квантовой физике для профильных образовательных учреждений Москва 2014 УДК 373.53(075.8) ББК 22.3 Ж81 Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/69/book81.html Специализированный учебно-научный центр Кафедра «Основы физики» Рекомендовано Научно-методическим советом МГТУ им. <...> Сборник задач по квантовой физике для профильных образовательных учреждений : учеб. пособие / Л. В. Жорина, Б. С. Старшинов. <...> ISBN 978-5-7038-3981-2 В конспективной форме изложены основные законы и понятия разделов физики «Квантовые свойства излучения» и «Квантовая оптика». <...> Энергия кванта Е0 пропорциональна частоте излучения волн ν: Е0 = hν. <...> Коэффициент пропорциональности между энергией и частотой называется постоянной Планка h = 6,62·10 − волны связаны соотношением ω = 2πν, длина волны и период λ= сT , а частота обратна периоду 34 Дж·с. <...> Фотон лишен массы покоя и при рождении сразу имеет скорость света, поэтому ν Импульс фотона определяется по формуле p = mc = /hc /hν= λ . <...> Поскольку излучение испускается порциями, энергия Е, излученная телом, может принимать лишь определенные дискретные значения, кратные целому числу элементарных порций энергии Е0: Е0 = nЕ0 = nhν, где n = 0, 1, 2, … Законы внешнего фотоэффекта. <...> Профессор Столетов опытным путем установил три закона внешнего фотоэффекта: 1) при фиксированной частоте падающего света число фотоэлектронов, вырываемых из катода в единицу времени, пропорционально интенсивности света (сила фототока насыщения пропорциональна потоку энергии света, падающему на катод); 3 2) скорость фотоэлектронов (и, соответственно, кинетическая энергия электронов) не зависит от интенсивности падающего света, а определяется только его частотой; 3) для каждого вещества существует так называемая красная граница фотоэффекта, т. е. минимальная частота света νкр, зависящая от химической природы вещества и состояния его поверхности, при которой еще возможен фотоэффект (фотоэффект <...>
Сборник_задач_по_квантовой_физике_для_профильных_образовательных_учреждений.pdf
УДК 373.53(075.8)
ББК 22.3
Ж81
Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/69/book81.html
Специализированный учебно-научный центр
Кафедра «Основы физики»
Рекомендовано Научно-методическим советом
МГТУ им. Н. Э. Баумана в качестве учебного пособия
Рецензенты: д-р пед. наук, профессор В. А. Макаров,
канд. физ.-мат. наук, доцент Г Н. Змиевской
Ж81
Жорина Л. В.
Сборник задач по квантовой физике для профильных образовательных
учреждений : учеб. пособие / Л. В. Жорина,
Б. С. Старшинов. — М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. —
44, [4] с. : ил.
ISBN 978-5-7038-3981-2
В конспективной форме изложены основные законы и понятия
разделов физики «Квантовые свойства излучения» и «Квантовая оптика».
Приведены задачи и решения к ним по указанным разделам. Это
поможет учащимся при подготовке к ЕГЭ, олимпиадам, практическим
занятиям и лабораторным работам.
Для учащихся физико-математического лицея № 1580 при МГТУ
им. Н.Э. Баумана, изучающих курс физики по углубленной программе
в соответствии с тематическим планом кафедры «Основы физики»
(СУНЦ-2) при МГТУ им. Н. Э. Баумана.
УДК 373.53(075.8)
ББК 22.3
ISBN 978-5-7038-3981-2
2
© МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014
© Оформление. Издательство
МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Основные законы и понятия ...................................................................... 3
2. Условия задач .............................................................................................. 7
2.1. Энергия, масса, импульс фотона ........................................................ 7
2.2. Давление света .................................................................................... 10
2.3. Фотоэффект. Комптоновское рассеяние .......................................... 12
3. Решения задач ........................................................................................... 17
45
Стр.45