Задача. Фотон с длиной волны 82 нм ионизирует атом водорода, который находился в невозбуждённом состоянии. Какую дебройлевскую
Физика | ||
Решение задачи | ||
Выполнен, номер заказа №16506 | ||
Прошла проверку преподавателем МГУ | ||
Напишите мне в чат, пришлите ссылку на эту страницу в чат, оплатите и получите файл! |
Закажите у меня новую работу, просто написав мне в чат! |
Задача. Фотон с длиной волны 82 нм ионизирует атом водорода, который находился в невозбуждённом состоянии. Какую дебройлевскую длину волны будет иметь образовавшийся свободный электрон?
Решение.
Если атом водорода, находящийся в основном состоянии , поглощает квант света, то он переходит в возбуждённое состояние . Согласно формуле Бальмера, длина волны кванта определяется выражением: , где – постоянная Ридберга. Энергия такого кванта равна: , где – постоянная Планка; – скорость света в вакууме; – постоянная Ридберга. Для ионизации атома водорода (то есть отрыва электрона, что соответствует ) нужна энергия: . Энергия фотона, который ионизирует атом водорода, равна: . Если , то выбитый электрон будет обладать кинетической энергией T, равной, по закону сохранения энергии: . Длина волны де Бройля движущейся частицы равна: , где – импульс частицы. Импульс частицы связан с её кинетической энергией : – в нерелятивистском случае, – в релятивистском случае, где – энергия покоя частицы. Определим, какую из формул использовать в данном случае. Вычислим кинетическую энергию свободного электрона: Дж эВ. Вычислим энергию покоя электрона: , где – масса покоя электрона. Поскольку кинетическая энергия электрона много меньше его энергии покоя, то релятивистскими эффектами можно пренебречь. Поэтому выбираем нерелятивистскую формулу: . Найдём длину волны Бройля электрона: Ответ:
Похожие готовые решения по физике:
- Атомы серебра, обладающие скоростью 0,60 км/c, пропускаются через узкую щель и направляются перпендикулярно линиям индукции неоднородного магнитного поля (опыт Штерна
- Плотность некоторого многоатомного газа при давлении 4∙103 Па составляет 5∙10-2кг/м3 . Определить среднюю квадратичную скорость молекул
- В колебательном контуре максимальная сила тока 0,2 А, а максимальное напряжение на обкладках конденсатора 40 В. Найти
- Уравнение плоской волны, распространяющейся в упругой среде, имеет вид s=10-8sin (6280t- 1.256x). Определить длину волны, скорость
- На зеркальную поверхность площадью S = 4 см2 падает нормально поток излучения W=0,6 Вт. Определить давление P и силу давления
- Электрон находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике шириной l=0,2 нм. Определить
- Протон находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике. Используя соотношение неопределенностей
- Частица находится в потенциальном ящике. Найти отношение разности ΔEn,n+1 соседних энергетических уровней к энергии
- С какой длиной волны следует направить свет на поверхность цезия, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была
- Ион с кинетической энергией E= 1 кэВ попал в однородное магнитное поле и стал двигаться по окружности. Определить магнитный момент
- Определить кинетическую энергию и скорость фотоэлектронов при облучении натрия лучами длиной волны 𝜆 = 400 нм , если
- Между пластинами плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов 𝑈 = 600 В, находиятся два слоя диэлектриков