Page 68 - 6564
P. 68

Задача 2. Використовуючи формулу Планка, визначити енергетичну
                  світність ∆  чорного тіла, яка припадає на вузький інтервал довжин хвиль
                                 
                  ∆ = 1 нм,  що  відповідає  максимуму  спектральної  густини  енергетичної
                  світності, якщо температура чорного тіла  = 3.2 кК.
                           Розв’язок.  Енергетична  світність  чорного  тіла,  яка  припадає  на
                  вузький інтервал довжин хвиль і відповідає максимуму спектральної густини
                  енергетичної світності,


                                                     ∆ = ( )        ∆,
                                                         
                                                                , 

                  де  ( )        –  максимальне  значення  спектральної  густини  енергетичної
                        , 
                  світності  чорного  тіла  при  даній  температурі.  Згідно  формули  Планка,
                  спектральна густина енергетичної світності чорного тіла

                                                           2 2    1
                                                     ,  =              .
                                                               5    
                                                                     − 1

                           Величині  ( )          відповідає довжина  хвилі        ,  яка  визначається
                                         , 
                  законом Віна:

                                                                     
                                                              = ,
                                                                    

                  де  – стала Віна. Маємо

                                                                    2
                                                              2  5  1
                                               ( )       =                      .
                                                  , 
                                                                   5     
                                                                           − 1

                                                                         2
                                                                   2  5  ∆
                                         ∆ =         ∆ =    5          =
                                                   ,
                                            
                                                                      
                                                                                − 1

                                                        8 2
                     2 ∙ 3.14 ∙ 6.62 ∙ 10 −34  ∙  3 ∙ 10   ∙ 3200   5       1 ∙ 10 −9
                                                                                                             2
                  =                                                                          = 4.29 кВт/м .
                                       0.002898   5                     6.62∙10 −34 ∙3∙10 8
                                                                      0.002898 ∙1.38∙10 −23  − 1

                           Задача 3. Натрій освітлюється монохроматичним світлом з довжиною
                  хвилі   = 40 нм.  Визначити  найменшу  затримуючу  напругу,  при  якій
                  фотострум  припиниться.  «Червона  межа»  фотоефекту  для  натрію   =
                                                                                                           0
                  584 нм.
                           Розв’язок. Затримуючу напругу можна визначити з виразу

                                                                     2
                                                                  
                                                          =
                                                            0
                                                                    2
                                                                                                             68
   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73