Номер 6, страница 219 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 8. Элементы квантовой физики. Параграф 43. Поглощение и испускание света атомами. Вопросы - номер 6, страница 219.

Условие.

6. В каких единицах выражают энергию в квантовой физике?

Решение.

6. В каких единицах выражают энергию в квантовой физике?
В квантовой физике, как и в физике в целом, основной единицей измерения энергии в Международной системе единиц (СИ) является джоуль (Дж). Однако энергии, с которыми имеют дело в атомной, ядерной физике и физике элементарных частиц, очень малы. Использование джоулей для их выражения приводит к появлению очень малых чисел (например, $1.6 \times 10^{-19}$ Дж), что неудобно в расчетах. Поэтому была введена специальная внесистемная единица измерения энергии — электронвольт (эВ). Эта единица гораздо удобнее, так как энергии связи электронов в атомах, энергии частиц в ускорителях и энергии фотонов видимого света имеют порядок нескольких электронвольт.
Ответ: В квантовой физике энергию чаще всего выражают во внесистемной единице — электронвольт (эВ), но также используется и системная единица — джоуль (Дж).

7. Что такое 1 эВ?
Электронвольт (эВ) — это внесистемная единица энергии, равная кинетической энергии, которую приобретает электрон (или любая другая частица с таким же по модулю зарядом), проходя в вакууме ускоряющую разность потенциалов в 1 вольт.
Работа электрического поля $\text{A}$ по перемещению заряда $\text{q}$ через разность потенциалов $\text{U}$ определяется формулой $A = qU$. Энергия, полученная частицей, равна этой работе. Для электрона заряд $\text{q}$ равен элементарному заряду $e \approx 1.602 \times 10^{-19}$ Кл. Тогда при разности потенциалов $U = 1$ В, энергия, выраженная в джоулях, будет:
$1 \text{ эВ} = e \cdot 1 \text{ В} \approx 1.602 \times 10^{-19} \text{ Кл} \cdot 1 \text{ В} = 1.602 \times 10^{-19} \text{ Дж}$.
В физике высоких энергий также используются кратные единицы: 1 кэВ (килоэлектронвольт) = $10^3$ эВ, 1 МэВ (мегаэлектронвольт) = $10^6$ эВ, 1 ГэВ (гигаэлектронвольт) = $10^9$ эВ.
Ответ: 1 электронвольт (эВ) — это энергия, которую приобретает частица с зарядом, равным по модулю заряду электрона ($\text{e}$), при прохождении разности потенциалов в 1 вольт. $1 \text{ эВ} \approx 1.602 \times 10^{-19} \text{ Дж}$.