Fisica moderna ejercicios

Solo disponible en BuenasTareas
  • Páginas : 10 (2380 palabras )
  • Descarga(s) : 0
  • Publicado : 22 de noviembre de 2010
Leer documento completo
Vista previa del texto
Universidad Católica del Norte
Departamento de Física

Guía de Ejercicios Nº 5 FISICA MODERNA Prof. Alberto Jamett J

Fotones, efecto fotoeléctrico y rayos X.

1. Calcular la longitud de onda y la frecuencia de un fotón de 1 MeV.
Rp : 0,0124 Å ; 2,42 · 10 20 Hz

2. Una onda electromagnética plana de300 MHz incide normalmente sobre una superficie de 50 cm2 de área. Si la intensidad de la onda es de 9x10-5 W/m2, calcule el numero de fotones por unidad de tiempo que chocan en la superficie.
Rp : 2,26 10 18 fotones / s

3. Una lámpara de vapor de sodio tiene una salida de potencia de 10 W. Empleando 589.3 nm como la longitud promedio de esta fuente, calcule el número de fotonesemitidos por segundo. Rp : 2,96 · 10 19 fotones / s

4. El umbral de frecuencia para la emisión fotoeléctrica del cobre es de 1.1x1015 Hz. Hallar la energía máxima de los fotoelectrones cuando la luz de frecuencia 1.5x1015 Hz incide sobre la superficie del cobre. Rp : 2,65 · 10 –19 J = 1,66 eV

.
5. Sobre una superficie de aluminio incide luz de longitud de onda 2000 Å. Serequieren 4.2 eV para extraer un electrón del aluminio. ¿Cuál sería la energía cinética del (a) más rápido, (b) más lento de los fotoelectrones emitidos?, (c) ¿Cuál será el potencial de frenado?, (d) ¿Cuál es la longitud de onda de corte para el aluminio?, (e) Si la intensidad de la luz incidente es 2.0 W/m2, ¿cuál es el número promedio de fotones por unidad de tiempo por unidad de área que incidensobre la superficie?. Rp : (a) 2 eV (b) 0 (c) 2 V (d) 2.955 Å (e) 2·10 8

6. Un estudiante que analiza el efecto fotoeléctrico a partir de dos metales diferentes registra la siguiente información : (a) el potencial de frenado para los fotoelectrones liberados en el metal 1 es 1,48 eV mayor que para el metal 2 (b) la frecuencia de corte para el metal 1 es 40 % más pequeña que para elmetal 2 . Determine la función trabajo para cada metal . Rp : 2,22 eV ;3,70 eV

7. ¿Cuál es la longitud de onda de los rayos X emitidos al golpear el anticátodo electrones de 100 KeV? ¿Cuál es su frecuencia?. Rp : 0,124 Å ; 2,42 · 10 19 Hz

8. Cuando un material se ilumina con luz de 3 000 Å ,la máxima energía de los electrones emitidos es 1,2 eV.(a) Hallar la función trabajo (b)¿Cuál es la tasa de emisión de electrones por m2 , si la luz tiene una intensidad de 3 w / m2 y su eficiencia es 50 %’. Rp : (a) 2,93 eV (b) 2,27 10 18 electrones / s m 2 .

9. ¿Cuáles son la frecuencia, longitud de onda e impulso de un fotón cuya energía es igual a la energía de masa en reposo de un electrón? . Rp : 1,24 · 10 20 Hz ;
0 ,0243 Å ; 2,73 · 10–22 Kg m / s

10. Una superficie de potasio se ilumina con luz ultravioleta y desprende electrones que tienen una energía cinética máxima de 2.75 eV. La función de trabajo del potasio es de 2.21 eV.
a) Calcule la longitud de onda del haz incidente
b) Si la superficie desprende 2.52x1018 electrones por cada cm2 en cada segundo, calcule la intensidad media del haz ultravioleta.Rp : (a) 2.502 Å (b) 2 · 10 4 w / m2

11. ¿Cuál es el rayo X más energético emitido cuando un blanco de metal es bombardeado por electrones de 40 kev? ¿Cuál es la máxima frecuencia de los rayos X producidos por electrones acelerados a través de una diferencia de potencial de 20000 V?. Rp : 40 keV ; 4,83 · 10 18 Hz

Efecto Compton

12. Rayos-x de 0.200 nm. delongitud de onda son dispersados en un bloque de carbono. Si la radiación dispersada se detecta a 60º respecto la haz incidente, encuentre (a) el corrimiento Compton , (b) la energía cinética dada al electrón .
Rp : (a) 0,012 Å (b) 37 eV

13. Hallar la longitud de onda de Compton para un protón, si su masa en reposo es de 1,67 ·10 –27 Kg . Rp : 1,32 · 10 –5 Å

14. Un...
tracking img