Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В со­су­де на­хо­дит­ся раз­ре­жен­ный ато­мар­ный во­до­род. Атом во­до­ро­да в ос­нов­ном со­сто­я­нии (E_1= минус 13,6 эВ) по­гло­ща­ет фотон и иони­зу­ет­ся. Элек­трон, вы­ле­тев­ший из атома в ре­зуль­та­те иони­за­ции, дви­жет­ся вдали от ядра со ско­ро­стью  v = 1000 км/с. Ка­ко­ва ча­сто­та по­гло­щен­но­го фо­то­на? Энер­ги­ей теп­ло­во­го дви­же­ния ато­мов во­до­ро­да пре­не­бречь. В от­ве­те при­ве­ди­те зна­че­ние ча­сто­ты в гер­цах, умно­жен­ное на 10−15, с точ­но­стью до де­ся­тых.

1) 4,7 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 15 пра­вая круг­лая скоб­ка Гц
2) 4,0 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 15 пра­вая круг­лая скоб­ка Гц
3) 6,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 15 пра­вая круг­лая скоб­ка Гц
4) 3,3 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 15 пра­вая круг­лая скоб­ка Гц
Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По­сколь­ку энер­ги­ей теп­ло­во­го дви­же­ния ато­мов во­до­ро­да можно пре­не­бречь, вся энер­гия фо­то­на идет на иони­за­цию элек­тро­на (для этого тре­бу­ет­ся пе­ре­дать атому 13,6 эВ, чтобы пе­ре­ве­сти элек­трон из свя­зан­но­го со­сто­я­ния с энер­ги­ей E_1= минус 13,6эВ в сво­бод­ное со­сто­я­ние с энер­ги­ей 0 эВ) и на со­об­ще­ние элек­тро­ну ки­не­ти­че­ской энер­гии, ко­то­рая у него будет при уда­ле­нии на бес­ко­неч­ность (когда вза­и­мо­дей­стви­ем с ионом во­до­ро­да можно будет пре­не­бречь):

 E_фот = 13,6эВ плюс E_кин.

Таким об­ра­зом, ча­сто­та фо­то­на равна

\nu = дробь: чис­ли­тель: E_фот, зна­ме­на­тель: h конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 13,6 умно­жить на 1,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 19 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж плюс \dfrac9,1 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка –31 пра­вая круг­лая скоб­ка кг умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 10 в сте­пе­ни 6 м/с пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби 6,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 34 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж умно­жить на с\approx 4,0 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 15 пра­вая круг­лая скоб­ка Гц.

 

Ответ: 4,0.

Источники: