СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
≡ физика
сайты - меню - вход - новости




Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 32 № 3045

Предположим, что схема нижних энергетических уровней атомов некоего элемента имеет вид, показанный на рисунке, и атомы находятся в состоянии с энергией Электрон, столкнувшись с одним из таких покоящихся атомов, в результате столкновения получил некоторую дополнительную энергию. Импульс электрона после столкновения с атомом оказался равным Определите кинетическую энергию электрона до столкновения. Возможностью испускания света атомом при столкновении с электроном пренебречь. Эффектом отдачи пренебречь.

Решение.

Если при столкновении с атомом электрон приобрел энергию, то атом перешел в состояние Следовательно, после столкновения кинетическая энергия электрона стала равной где  — энергия электрона до столкновения; отсюда: Импульс p электрона связан с его кинетической энергией соотношением или где m — масса электрона.

Следовательно,

 

Ответ:

Спрятать решение · ·
Гость 18.05.2012 17:00

Объясните пожалуйста, почему электрон перешёл в состояние Е(0) и почему эту энергию (3,5 эВ) мы прибавляем к энергии электрона?

Алексей (Санкт-Петербург)

Добрый день!

По постулатам Бора, атом может находиться только в строго определенных состояниях. При столкновении атома и электрона выполняется закон сохранения энергии. По условию, энергия электрона увеличилась, а значит, энергия атома должна была уменьшиться. Так как атом находится на первом энергетическом уровне, единственный способ для него уменьшить свою энергию  —   перейти на нулевой уровень. При этом его энергия уменьшается на Поскольку вероятностью излучения можно пренебречь, согласно условию, а величиной кинетической энергии отдачи ядра пренебречь в силу ее малости, заключаем, что вся эта энергия передается электрону.

Виталий 22.03.2016 07:54

Здравствуйте!

В задаче 3045 по физике есть несколько вопросов:

1) Правильно ли я понимаю, что в системе опосредованно говорится о 2-ух электронах? Один - в поле центральных сил ядра. Второй - свободный электрон пролетающий мимо атома и условно с ядром не взаимодействующий никогда, а с «атомным» электроном – только в момент передачи импульса?

2) Если на первый вопрос ответ "да", то схема "энергетических уровней атома" - это допустимые уровни энергий связанного, «атомного», электрона?

3) Правильно ли, что подлетающий электрон находится на уровне E(бесконечность) или выше?

4) Пролетающий электрон провзаимодействовав с эл. в атоме не был захвачен? Он улетает с ещё большей энергией?

5) К какому типу энергии можно отнести энергию пролетающего электрона (кинетическая и т.д.) в момент его подлёта к атому?

 

После ответов на эти вопросы я смогу определиться есть в задаче ошибка или нет. Извините что пишу здесь, в КНР есть проблемы с доступом в VK.

Антон

1) Нет, в задаче говорится об атоме и свободном электроне.

2) В данной задаче не нужно рассматривать вклады электронов атома и его ядра в энер­ге­ти­че­ские уров­ни атома. Атом рассматривается как единый объект с заданным спектром энергий.

3) Свободный электрон не является частью атома, не корректно его энергию помещать на схему энер­ге­ти­че­ских уров­ней ато­ма (его энергию можно изобразить рядом). Если говорить о возможном спектре кинетических энергий свободного электрона, то он континуальный (не дискретный): В данной задаче кинетическая энергия свободного электрона до столкновения была 1,45 эВ, и 4,95 эВ после.

4) Элек­трон ­вза­и­мо­дей­ство­вал с атомом в целом и получил от него порцию энергии.

5) Ки­не­ти­че­ская.