Номер 1, страница 298 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Авторы: Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Чаругин В. М.
Тип: Учебник
Серия: классический курс
Издательство: Просвещение
Год издания: 2019 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: синий
ISBN: 978-5-09-087659-9
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 11 классе
Образцы заданий ЕГЭ. Параграф 77. Примеры решения задач по теме «Атомная физика». Глава 11. Атомная физика - номер 1, страница 298.
№1 (с. 298)
Условие. №1 (с. 298)
скриншот условия

1. В сосуде находится разреженный атомарный водород. Атом водорода в основном состоянии ($E_1 = -13,6$ эВ) поглощает фотон и ионизуется. Электрон, вылетевший из атома в результате ионизации, движется вдали от ядра со скоростью 1000 км/с. Чему равна частота поглощённого фотона? Энергию теплового движения атомов водорода не учитывайте.
Решение. №1 (с. 298)

Решение 2. №1 (с. 298)
1. Дано:
Энергия основного состояния атома водорода $E_{1} = -13,6 \text{ эВ}$
Скорость электрона после ионизации $v = 1000 \text{ км/с}$
Масса электрона $m_{e} \approx 9,11 \cdot 10^{-31} \text{ кг}$
Постоянная Планка $h \approx 6,63 \cdot 10^{-34} \text{ Дж} \cdot \text{с}$
Заряд электрона $e \approx 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}$
$E_{1} = -13,6 \text{ эВ} = -13,6 \cdot 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Дж} = -2,176 \cdot 10^{-18} \text{ Дж}$
$v = 1000 \text{ км/с} = 1000 \cdot 10^3 \text{ м/с} = 10^6 \text{ м/с}$
Найти:
Частоту поглощенного фотона $\nu$
Решение:
Согласно закону сохранения энергии, энергия поглощенного фотона $E_{ф}$ расходуется на ионизацию атома водорода (то есть на сообщение электрону энергии, достаточной для его отрыва от ядра) и на сообщение этому электрону кинетической энергии $K_{e}$.
Уравнение фотоэффекта для данного случая можно записать так:
$E_{ф} = E_{ион} + K_{e}$
Энергия фотона связана с его частотой $\nu$ формулой:
$E_{ф} = h \nu$
Энергия ионизации $E_{ион}$ для атома, находящегося в основном состоянии, равна работе, которую нужно совершить, чтобы удалить электрон из атома. Эта работа равна модулю энергии электрона в основном состоянии:
$E_{ион} = -E_{1} = 13,6 \text{ эВ} = 2,176 \cdot 10^{-18} \text{ Дж}$
Кинетическая энергия вылетевшего электрона определяется по классической формуле, так как его скорость значительно меньше скорости света:
$K_{e} = \frac{m_{e}v^{2}}{2}$
Объединим формулы:
$h \nu = -E_{1} + \frac{m_{e}v^{2}}{2}$
Отсюда выразим искомую частоту $\nu$:
$\nu = \frac{-E_{1} + \frac{m_{e}v^{2}}{2}}{h}$
Подставим числовые значения и произведем расчеты. Сначала найдем кинетическую энергию электрона:
$K_{e} = \frac{9,11 \cdot 10^{-31} \text{ кг} \cdot (10^6 \text{ м/с})^2}{2} = \frac{9,11 \cdot 10^{-31} \cdot 10^{12}}{2} \text{ Дж} = 4,555 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}$
Теперь найдем частоту фотона:
$\nu = \frac{2,176 \cdot 10^{-18} \text{ Дж} + 4,555 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}}{6,63 \cdot 10^{-34} \text{ Дж} \cdot \text{с}} = \frac{21,76 \cdot 10^{-19} \text{ Дж} + 4,555 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}}{6,63 \cdot 10^{-34} \text{ Дж} \cdot \text{с}} = \frac{26,315 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}}{6,63 \cdot 10^{-34} \text{ Дж} \cdot \text{с}} \approx 3,97 \cdot 10^{15} \text{ Гц}$
Ответ: частота поглощенного фотона равна примерно $3,97 \cdot 10^{15}$ Гц.
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 номер 1 расположенного на странице 298 к учебнику серии классический курс 2019 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 №1 (с. 298), авторов: Мякишев (Генадий Яковлевич), Буховцев (Борис Борисович), Чаругин (Виктор Максимович), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.