Номер 2, страница 215 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

2. Для ионизации атома кислорода необходима энергия около 14 эВ. Определите частоту излучения, которое может вызвать ионизацию.

Дано:

Энергия ионизации $E_{ион} = 14 \text{ эВ}$

$E_{ион} = 14 \times 1.6 \times 10^{-19} \text{ Дж} = 22.4 \times 10^{-19} \text{ Дж}$

Найти:

Частоту излучения $\nu$.

Решение:

Ионизация атома происходит, когда фотон падающего излучения передает свою энергию электрону, и этой энергии оказывается достаточно для того, чтобы электрон покинул атом. Минимальная энергия, необходимая для этого, называется энергией ионизации, $E_{ион}$.
Энергия одного фотона $E_{ф}$ связана с частотой излучения $\nu$ формулой Планка:
$E_{ф} = h\nu$
где $h$ — постоянная Планка, $h \approx 6.63 \times 10^{-34} \text{ Дж}\cdot\text{с}$.
Для того чтобы произошла ионизация, энергия фотона должна быть не меньше энергии ионизации:
$E_{ф} \ge E_{ион}$
Следовательно, минимальная (пороговая) частота излучения, которая может вызвать ионизацию, находится из равенства:
$h\nu_{min} = E_{ион}$
Выразим из этой формулы частоту:
$\nu_{min} = \frac{E_{ион}}{h}$
Подставим числовые значения в системе СИ:
$\nu_{min} = \frac{22.4 \times 10^{-19} \text{ Дж}}{6.63 \times 10^{-34} \text{ Дж}\cdot\text{с}} \approx 3.37858 \times 10^{15} \text{ Гц}$
Округлив результат до трех значащих цифр, получим:
$\nu_{min} \approx 3.38 \times 10^{15} \text{ Гц}$
Таким образом, ионизацию может вызвать любое излучение с частотой, равной или большей найденного значения.

Ответ: частота излучения $\nu$ должна быть не менее $3.38 \times 10^{15}$ Гц, то есть $\nu \ge 3.38 \times 10^{15}$ Гц.