Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В со­су­де на­хо­дит­ся раз­ре­жен­ный ато­мар­ный во­до­род. Атом во­до­ро­да в ос­нов­ном со­сто­я­нии (E_1= минус 13,6эВ) по­гло­ща­ет фотон и иони­зу­ет­ся. Элек­трон, вы­ле­тев­ший из атома в ре­зуль­та­те иони­за­ции, дви­жет­ся вдали от ядра со ско­ро­стью υ = 1000 км/с. Ка­ко­ва энер­гия по­гло­щен­но­го фо­то­на? Энер­ги­ей теп­ло­во­го дви­же­ния ато­мов во­до­ро­да пре­не­бречь. Ответ при­ве­ди­те в элек­трон-⁠воль­тах ответ округ­ли­те до пер­во­го знака после за­пя­той.

1) 16,4 эВ
2) 27,2 эВ
3) 13,6 эВ
4) 19,3 эВ
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=13,6 эВ плюс дробь: чис­ли­тель: m v в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = 13,6 эВ плюс дробь: чис­ли­тель: 9,1 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка –31 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 10 в сте­пе­ни 6 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 умно­жить на 1,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 19 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби эВ\approx 16,4 эВ.

Ответ: 16,4 эВ

Источники: