Номер 857, страница 127 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Состав атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи. Деление ядер урана. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер - номер 857, страница 127.

► 857. Физик-экспериментатор Р. Вуд, будучи студентом, поставил перед собой задачу — разоблачить хозяйку пансиона, которая подозревалась в том, что утреннее жаркое приготовляла из остатков вчерашнего обеда. Для этого он воспользовался хлористым литием (веществом безопасным и похожим на поваренную соль) и спектроскопом. Как Р. Вуд использовал знания по физике для разгадки «тайны»?

Решение

В основе этого эксперимента лежит фундаментальный принцип спектрального анализа: атомы каждого химического элемента при нагревании до высокой температуры излучают свет строго определённых длин волн. Этот набор длин волн (видимый в спектроскопе как набор ярких цветных линий) уникален для каждого элемента и является его "визитной карточкой".

Роберт Вуд применил этот принцип для создания "метки", чтобы отследить путь еды.

1. Во время обеда он незаметно посыпал остатки жаркого на своей тарелке хлоридом лития ($LiCl$). Этот выбор был очень удачным, поскольку хлорид лития — это безопасная соль, внешне неотличимая от обычной поваренной соли ($NaCl$), поэтому её добавление не вызвало подозрений. Главное же свойство лития — его очень яркий и характерный спектр излучения с доминирующей линией в красной области.

2. На следующее утро, когда на завтрак подали жаркое, Вуд предположил, что оно приготовлено из вчерашних остатков, "помеченных" литием.

3. Чтобы проверить свою гипотезу, он взял маленький кусочек утреннего жаркого и внёс его в пламя (например, газовой горелки).

4. Наблюдая за пламенем через спектроскоп, он смог проанализировать его спектр. Если бы в спектре появились яркие линии, соответствующие спектру лития, это стало бы неопровержимым доказательством того, что хозяйка действительно использовала вчерашние остатки для приготовления нового блюда.

Таким образом, знание уникальности спектров излучения химических элементов позволило Р. Вуду остроумно решить бытовую загадку.

Ответ:

Р. Вуд посыпал остатки вчерашнего обеда хлористым литием, который внешне похож на поваренную соль. На следующий день он взял образец утреннего жаркого, внёс его в пламя и проанализировал свет с помощью спектроскопа. Обнаружение в спектре характерных для лития ярких линий стало доказательством того, что жаркое было приготовлено из вчерашних остатков, так как каждый химический элемент имеет уникальный спектр излучения.