1. Квантовая гипотеза Планка. Фотоны. Внешний фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. 2. Решите задачу. ЭДС источника тока 6 В. При внешнем сопротивлении 1 Ом сила тока в…

Ниже подробные решения по трём задачам.

1. Квантовая гипотеза Планка. Фотоны. Внешний фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

• Основная идея: фотоэлектрон вылетает из металла если энергия фотона превышает работу выхода φ металла.
• Энергия фотона: E_ph = hν, где h — постоянная Планка, ν — частота света.
• Максимальная кинетическая энергия электрона: KE_max = E_ph − φ = hν − φ.
• Формула Эйнштейна для фотоэффекта (в эквивалентной форме с потенциалом): eU_stop = hν − φ, где U_stop — остановительный потенциал, e — заряд электрона.
• Условие порога фотоэффекта: ν > ν0, где ν0 = φ/h (или эквивалентно λ < λ0, где λ0 = hc/φ).
• Важные выводы:
  • При ν ≤ ν0 фотоэлектрон не вызывается (KE_max ≤ 0).
  • При ν > ν0 KE_max растёт линейно с ν.
  • Интенсивность влияет на число выбиваемых электронов (количество фотонов пропорционально интенсивности), но не на KE_max.
• Коротко записать формулы:
  • KE_max = hν − φ
  • U_stop = (hν − φ) / e
  • ν0 = φ / h
  • λ0 = hc / φ

2. Задача: ЭДС источника 6 В. При внешнем сопротивлении 1 Ом сила тока 3 А. Найти силу тока короткого замыкания.

• Дано: ε = 6 В, R_ext = 1 Ω, I = 3 A.
• Пусть внутренняя сопротивление источника равно r. Тогда по закону цепи I = ε / (R_ext + r).
• Найдём r: 3 = 6 / (1 + r) → 1 + r = 6/3 = 2 → r = 1 Ω.
• Сила тока приShort-circuit ( R_ext = 0 ): I_sc = ε / r = 6 / 1 = 6 А.
• Ответ: 6

3. Задача: Сила тяги двигателя по горизонтальной дороге 50 кН, мощность двигателя 3 МВт. Определите скорость движения тела.

• Дано: F = 50 кН = 50 000 Н, P = 3 МВт = 3 000 000 Вт.
• Связь мощности и скорости: P = F · v → v = P / F.
• Вычисление: v = 3 000 000 / 50 000 = 60 м/с.
• Перевод в км/ч: 60 м/с × 3.6 = 216 км/ч.
• Ответ: 216

Кратко резюме ответов (числа без единиц там, где требуется):

• Задача 2: 6
• Задача 3: 216