Modern fizika feladatok

A modern fizika a klasszikus fizikán túlmutat, és képes leírni a mikroszkopikus elemi részecskék tulajdonságait is mint pl. a fény részecskéjét, a fotont. A foton elmélet alapján megérthető lesz a fotoeffektus, melynek segítségével napelemeket és CCD chipeket lehet gyártani. A modern fizika két fő alkotó eleme a kvantummechanika és a relativitás elmélet nagy sikereket ért el 20. században, és máig nyitott kérdéseket tartalmaz. A kvantummechanika alapján válik lehetségessé az atomok viselkedésének előrejelzése. Ezt a fizika témakört a középiskola 11. osztályában oktatják. Íme néhány gyakorlati modern fizika feladat.

 

1. Feladat

A lenti ábrán látható lézer készülék olyan fényt bocsát ki melynek színe piros. Számítsuk ki a piros színű lézerfényben haladó fotonok frekvenciáját és energiáját.

modern_fizika_feladatok

 

modern_fizika_feladatok2

 

2. Feladat

A NASA űrhajója 2 fős legénységgel űrutazásra indul. A modern technikának köszönhetően a jármű hatalmas sebességgel képes haladni az űrben. Számítsuk ki, hogy mekkora a relativisztikus tömeg növekedés és az idődilatáció abban az esetben amikor az űrhajó sebessége a fénysebesség 70% -val egyenlő. Az űrhajó tömege 2 tonna.

modern_fizika_feladatok3

 

3. Feladat

Egy lézer fénynyaláb x db fotont szállít 1 s alatt. A fénynyaláb teljesítménye 30 mW. Számítsuk ki lézerfény frekvenciáját!

modern_fizika_feladatok4

4. feladat

Hány fotont bocsát ki 2 perc alatt a 0,5 mW teljesítményű He – Ne lézer.

A He – Ne lézer hullámhossza 632,8 nm.

modern_fizika_feladatok5

 

5. Feladat

Egy bizonyos fémre a kilépési munka W értékű! (lásd adatok: W)

a) Milyen frekvenciájú fény esetén tapasztalunk fotoeffektust (fényelektromos jelenséget)?

b) Mekkora a megvilágító fény frekvenciája, ha a kilépő elektronok energiája E értékű?. (lásd adatok: E)

 

modern_fizika_feladatok6

modern_fizika_feladatok5_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Feladat

Egy bizonyos fémnél akkor észlelhető fényelektromos jelenség ha a megvilágító fény frekvenciája legalább f_min vagy annál nagyobb értékű.

  1. Adjuk meg az elektronok kilépéséhez szükséges energiát, azaz a kilépési munkát!
  2. Mekkora lesz a kilépő elektronok energiája, ha a megvilágító fény frekvenciája f_1 értékű?

modern_fizika_feladatok6_1

 

 

 

 

 

 

modern_fizika_feladatok6

 

7. Feladat

A TV képcsövekben a kilépő elektronokat nyugvó helyzetből 17 kV feszültséggel gyorsítják. Mekkora a felgyorsult elektronok de Broglie hullámhossza?

modern_fizika_feladatok7

 

8. Feladat

A Bohr-féle atommodell szerint az atommag körül az elektronok csak meghatározott sugarú pályán keringhetnek. A hidrogénatomban lévő „első” azaz legbelső pálya sugara r értékű. Számítsuk ki az elektron kerületi sebességét, mozgási energiáját, de Broglie hullámhosszát.

modern_fizika_feladatok8

 

 

 

 

 

Modern fizika feladatok megoldásai

A Modern fizika feladatokmegoldásai az alábbi videó tananyagokban nézhető meg részletes levezetéssel.

43. Modern fizika

4990 Ft

Ez a 81 perc hosszúságú modern fizika videó tananyag a témakör alapfogalmait mutatja be. A videó 2. része a speciális relativitást tartalmazza.

44. Modern fizika feladatok

3990 Ft

Ez a modern fizika feladatok tananyag 8 feladatot tartalmaz részeletesen kidolgozva. A videó anyag 74 perc hosszúságú és 35 diát tartalmaz.