Вариант 1, страница 33 - гдз по физике 11 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Авторы: Ерюткин Е. С., Ерюткина С. Г.
Тип: Самостоятельные и контрольные работы
Серия: классический курс
Издательство: Просвещение
Год издания: 2020 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: фиолетовый
ISBN: 978-5-09-097-598-8
Популярные ГДЗ в 11 классе
Самостоятельная работа № 1. Квантовые постулаты Бора. Модель атома водорода по Бору. Атомная физика. Квантовая физика - страница 33.
Вариант 1 (с. 33)
Условие. Вариант 1 (с. 33)
скриншот условия

Самостоятельная работа № 1
Квантовые постулаты Бора. Модель атома водорода по Бору
Вариант 1
1. Радиус орбиты электрона в основном состоянии атома водорода равен 0,528 Å. Определите линейную скорость электрона, движущегося по этой орбите.
2. Сколько фотонов может испустить атом, находящийся на втором энергетическом уровне?
Решение. Вариант 1 (с. 33)
1.
Дано:
Радиус орбиты электрона в основном состоянии атома водорода, $r = 0,528$ Å.
Масса электрона, $m_e \approx 9,11 \times 10^{-31}$ кг.
Приведенная постоянная Планка, $\hbar \approx 1,054 \times 10^{-34}$ Дж·с.
Главное квантовое число для основного состояния, $n=1$.
$r = 0,528 \text{ Å} = 0,528 \times 10^{-10} \text{ м}$
Найти:
$v$ — линейная скорость электрона.
Решение:
Согласно второму постулату Бора (правилу квантования орбит), момент импульса электрона, движущегося по стационарной круговой орбите, должен быть равен целому числу приведенных постоянных Планка:
$L = m_e v_n r_n = n \hbar$
где $m_e$ — масса электрона, $v_n$ — его скорость на n-й орбите, $r_n$ — радиус n-й орбиты, $n$ — главное квантовое число, а $\hbar$ — приведенная постоянная Планка.
Для электрона в основном состоянии атома водорода главное квантовое число $n=1$. Тогда формула принимает вид:
$m_e v r = \hbar$
Из этого соотношения мы можем выразить линейную скорость электрона $v$:
$v = \frac{\hbar}{m_e r}$
Теперь подставим числовые значения всех величин в систему СИ и выполним расчет:
$v = \frac{1,054 \times 10^{-34} \text{ Дж} \cdot \text{с}}{9,11 \times 10^{-31} \text{ кг} \times 0,528 \times 10^{-10} \text{ м}}$
Вычислим знаменатель:
$9,11 \times 10^{-31} \times 0,528 \times 10^{-10} \approx 4,81 \times 10^{-41}$ кг·м.
Теперь найдем скорость:
$v \approx \frac{1,054 \times 10^{-34}}{4,81 \times 10^{-41}} \frac{\text{м}}{\text{с}} \approx 0,219 \times 10^7 \frac{\text{м}}{\text{с}} = 2,19 \times 10^6 \frac{\text{м}}{\text{с}}$
Ответ: линейная скорость электрона, движущегося по этой орбите, составляет приблизительно $2,19 \times 10^6$ м/с.
2.
Согласно постулатам Бора, атом излучает фотон при переходе электрона с одного стационарного энергетического уровня на другой, более низкий. При каждом таком переходе излучается ровно один фотон.
В задаче атом находится на втором энергетическом уровне, что соответствует главному квантовому числу $n=2$. Излучение фотона возможно при переходе на энергетический уровень с меньшим главным квантовым числом $m$, то есть $m < n$.
Для атома, находящегося на уровне $n=2$, существует только один возможный более низкий энергетический уровень — это основной уровень с $m=1$.
Следовательно, возможен только один единственный переход: со второго энергетического уровня на первый ($n=2 \rightarrow m=1$). Этот переход сопровождается испусканием одного фотона. Никаких других переходов с излучением с этого уровня невозможно.
Ответ: 1.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 11 класс, для упражнения Вариант 1 расположенного на странице 33 к самостоятельным и контрольным работам серии классический курс 2020 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению Вариант 1 (с. 33), авторов: Ерюткин (Евгений Сергеевич), Ерюткина (Светлана Григорьевна), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.