В сосуде находится разреженный
| » Кнопка сайта |
| Физика атома |
А25-1. В сосуде находится разреженный атомарный водород. Атом водорода в основном состоянии (Е1 = –13,6 эВ) поглощает фотон и ионизуется. Электрон, вылетевший из атома в результате ионизации, движется вдали от ядра со скоростью υ = 1000 км/с. Какова энергия поглощённого фотона? Энергией теплового движения атомов водорода пренебречь. |
С6-1. Предположим, что схема энергетических уровней атомов некоего вещества имеет вид, показанный на рисунке, и атомы находятся в состоянии с энергией Е(1). Электрон, движущийся с кинетической энергией 1,5 эВ, столкнулся с одним из таких атомов и отскочил, приобретя некоторую дополнительную энергию. Определите импульс электрона после столкновения, считая, что до столкновения атом покоился. Возможностью испускания света атомом при столкновении с электроном пренебречь. |
|
|
|
С6-5. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой Е=-(13.6)/n2 эВ, где n = 1, 2, 3, … . При переходе атома из состояния Е2 в состояние Е1 атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, фотон выбивает фотоэлектрон. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, λкр = 300 нм. Чему равен максимально возможный модуль импульса фотоэлектрона? |
С6-6.Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой
где n = 1, 2, 3, … . При переходе атома из состояния Е2 в состояние Е1 атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, фотон выбивает фотоэлектрон. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, λкр = 300 нм. Чему равна максимальная возможная скорость фотоэлектрона? |
С6-6.Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой
где n = 1, 2, 3, … . При переходе атома из состояния Е2 в состояние Е1 атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, этот фотон выбивает фотоэлектрон. Частота света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, νкр = 6•1014 Гц. Чему равен максимально возможный импульс фотоэлектрона? |
С6-7.Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой En = -(13.6/n2) эВ, где n = 1, 2, 3, … При переходе из состояния Е2 в состояние Е1 атом испускает фотон. Поток таких фотонов падает на поверхность фотокатода. Запирающее напряжение для фотоэлектронов, вылетающих с поверхности фотокатода, Uзап = 6,1 В. Какова частота света νкр, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода? |
С6-8.Покоящийся атом водорода в основном состоянии (Е1 = -13,6 эВ) поглощает в вакууме фотон с длиной волны λ = 80 нм. С какой скоростью движется вдали от ядра электрон, вылетевший из атома в результате ионизации? Кинетической энергией образовавшегося иона пренебречь. |
С6-9.Электрон, имеющий импульс p = 2•10–24 кг•м/с, сталкивается с покоящимся протоном, образуя атом водорода в состоянии с энергией En (n = 2). В процессе образования атома излучается фотон. Найдите частоту ν этого фотона, пренебрегая кинетической энергией атома. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой En = -(13.6/n2) эВ, где n = 1, 2, 3, …. |
С6-10. В сосуде находится разреженный атомарный водород. Атом водорода в основном состоянии (Е1 = – 13,6 эВ) поглощает фотон с частотой 3,7•1015 Гц. С какой скоростью v движется вдали от ядра электрон, вылетевший из атома в результате ионизации? Энергией теплового движения атомов водорода пренебречь. |
С6-11. Покоящийся атом излучает фотон с энергией 16,32•10-19 Дж в результате перехода электрона из возбуждённого состояния в основное. Атом в результате отдачи начинает двигаться поступательно в противоположном направлении с кинетической энергией 8,81•10-27 Дж. Найдите массу атома. Скорость атома считать малой по сравнению со скоростью света. |
С6-2. На рисунке изображены энергетические уровни атома и указаны длины волн фотонов, излучаемых и поглощаемых при переходах с одного уровня на другой. Какова длина волны фотонов, излучаемых при переходе с уровня E4 на уровень E1 если λ13 = 400 нм, λ24 = 500 нм, λ32 = 600 нм?
С6-4. На рисунке представлены энергетические уровни электронной оболочки атома и указаны частоты фотонов, излучаемых и поглощаемых при переходах между ними. Какова длина волны фотонов, поглощаемых при переходе с уровня Е1 на уровень E4, если v13 = 6·1014Гц,v24 = 4·1014 Гц, v32 = 3·1014Гц? 
| » Вход на сайт |
| » Статистика сайта |
| » Календарь | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| » Подготовка к ЕГЭ |
| » Физика. ЕГЭ |
Источник
Реальные задачи с решениями. Физика атома. Часть «С».
2011 год 114 вариант С6
Свободный пион (π0-мезон) с энергией покоя 135 МэВ движется со скоростью v, которая значительно меньше скорости света. В результате его распада образовались два γ-кванта, причём один из них распространяется в направлении движения пиона, а второй – в противоположном направлении. Энергия первого кванта на 10% больше, чем второго. Чему равна скорость пиона до распада? (Решение)
2011 год 1-1 вариант С6
На поверхность водяной капли объемом V = 1 мм3 ежесекундно падает N = 1016 фотонов с длиной волны λ = 500 нм. Все фотоны поглощаются водой. За какое время капля нагреется на ΔΤ = 47 К? (Решение)
2010 год 103 вариант С6
Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из металлической пластинки (катода) в сосуде, из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем. Чему равен модуль напряженности этого поля, если на пути S = 5·10 -2 м электрон разгоняется до скорости, составляющей 10% от скорости света в вакууме? Релятивистские эффекты не учитывать. (Решение)
2010 год 301 вариант С6
В ускорителе на встречных пучках сталкиваются и аннигилируют электрон е- и позитрон е+. Энергия каждой частицы Е = 100 МэВ, суммарный импульс частиц равнается нулю. В результате аннигиляции образуются два гамма-кванта. Чему равна длина волны каждого гамма-кванта? (Решение)
2009 год 133 вариант С6
В двух опытах по фотоэффекту металлическая пласнитка облучалась светом с длинами волн соответственно λ1 = 350 нм и λ2 = 540 нм. В этих опытах максимальные скорости фотоэлектронов отличались в v1/v2 =2 раза. Какова работа выхода с поверхности металла? (Решение)
2009 год. 353 вариант. С6
Для увеличения яркости изображения слабых источников света используется вакуумный прибор – электронно-оптический преобразователь. В этом приборе фотоны, падающие на катод, выбивают из него фотоэлектроны, которые ускоряются разностью потенциалов ΔU = 15000 В и бомбардируют флуоресцирующий экран, рождающий вспышку света при попадании каждого электрона. Длина волны для падающего на катод света λ1 = 820 нм, а для света, излучаемого экраном, λ2 = 410 нм. Какое количество к фотонов, падающих на катод, приходится в среднем на один выбитый фотоэлектрон, если прибор увеличивает энергию светового излучения, падающего на катод, в N = 1000 раз? Работу выхода электронов Авых принять равной 1 эВ. Считать, что энергия электронов переходит в энергию света без потерь.(Решение)
2009 год. 00 вариант. С6
В сосуде находится разреженный атомарный водород. Атом водорода в основном состоянии (E1 = – 13,6 эВ) поглощает фотон с частотой 3,7·1015 Гц. С какой скоростью v движется вдали от ядра электрон, вылетевший из атома в результате ионизации? Энергией теплового движения атомов водорода пренебречь. (Решение)
2008 год. 95 вариант. С5
На рисунке изображены энергетические уровни атома и указаны длины волн фотонов, излучаемых и поглощаемых при переходах с одного уровня на другой. Экспериментально установлено, что минимальная длина волны для фотонов, излучаемых при переходах между этими уровнями, равна λ0 = 250 нм. Какова величина λ13, если λ32 = 545 нм, λ24 = 400 нм? (Решение)
2008 год. Вариант 5939. С5
Образец, содержащий радий, за 1 с испускает 3,7·10 10 α-частиц, обладающих импульсом 1,0·10 -19 кг·м/с. Найдите энергию, выделяющуюся за 1 ч. Масса α-частицы равна 6,7·10 -27 кг. Энергией отдачи ядер, γ-излучением и релятивистскими эффектами пренебречь. (Решение)
2008 год. 21 вариант. С5
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов в 2 раза больше работы выхода электронов из меди. Во сколько раз длина волны падающего на медную пластину света больше (или меньше) красной границы фотоэффекта для меди? (Решение)
2007 год 6 вариант С5
Предположим, что схема энергетических уровней атомов некоего вещества имеет вид, пока-занный на рисунке, и атомы находятся в состоянии с энергией Е(1). Электрон, столкнувшись с одним из таких атомов, отскочил, потеряв некоторую часть энергии. Атом при этом остался не ионизированным. Импульс электрона после столкновения оказался равным 1,2·10-24 кг·м/с. Определите импульс электрона до столкновения. Считать, что до столкновения атом покоился. Возможностью испускания света атомом при столкновении с электроном пренебречь. (Решение)
2007 год. 30 вариант. С6
Электроны, вылетающие с катода фотоэлемента (с работой выхода А) горизонтально в северном направлении, попадают в электрическое и магнитное поля. Электрическое поле направлено горизонтально на запад, а магнитное – вертикально вверх. Какой должна быть работа выхода, чтобы в момент попадания самых быстрых электронов в область полей, действующая на них сила была направлена на запад? Частота света 6,5·1014 Гц, напряженность электрического поля 3·10 2 В/м, индукция магнитного поля 10 -3 Тл. (Решение)
2007 год. 25 вариант. С5
Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3·10 -7 м используется для нагревания воды массой 1 кг. На сколько градусов можно нагреть воду за 700 с, если источник излучает 10 20 фотонов за 1 с? Считать, что излучение полностью поглощается водой. (Решение)
2006 год. 80 вариант. С5
При реакции синтеза 21Н + 32Не = 42Не + р образуется гелий и протон и выделяется 18,3 МэВ энергии. Какую
кинетическую энергию уносит ядро гелия, если суммарный импульс исходных частиц равен нулю, а их кинетическая энергия пренебрежимо мала по сравнению с выделившейся? (Решение)
Препарат активностью 1,7·10 11 частиц в секунду помещен в медный контейнер массой 0,5 кг. Насколько повысилась температура контейнера за 1 ч, если известно, что данное радиоактивное вещество испускает α-частицы энергией 5,3 МэВ? Считать, что энергия всех α-частиц полностью переходит во внутреннюю энергию контейнера. Теплоемкостью препарата и теплообменом с окружающей средой пренебречь. (Решение)
2005 год. 101 вариант. С5
Пациенту ввели внутривенно некоторый объем радиоактивного раствора общей активностью а0 = 3100 распадов в секунду. Через t = 6 ч 20 мин активность 1 см3 крови пациента станет а = 0,41 распадов в секунду. Каков период полураспада радиоактивного изотопа в растворе, если общий объем крови пациента V = 6 л? (Решение)
2004 год. 109 вариант. С4
Проводящий шар радиусом R = 10 см при облучении его светом с частотой ν = 2,7·10 15 Гц может приобрести максимальный электрический заряд Q = 6·10 -11 Кл. Чему равна работа выхода А электронов из вещества поверхности шара? (Решение)
2004 год. 129 вариант. С4
Для разгона космических аппаратов и коррекции их орбит предложено использовать солнечный парус – скрепленный с аппаратом легкий экран большой площади из тонкой пленки, которая зеркально отражает солнечный свет. Какой должна быть площадь паруса S, чтобы аппарат массой 500 кг (включая массу паруса) под действием давления солнечных лучей изменял скорость на 10 м/с за сутки? Мощность W солнечного излучения, падающего на 1 м2 поверхности, перпендикулярной солнечным лучам, составляет 1370 Вт/м2. (Решение)
2003 год. 01 вариант. С4
При какой температуре газа средняя энергия теплового движения частиц будет равна энергии электронов, выбиваемых из металлической пластинки с работой выхода А = 2 эВ, при облучении монохроматическим светом с длиной волны 300 нм? (Решение)
Источник
8. Молекулярно-кинетическая теория
1. Вспоминай формулы по каждой теме
2. Решай новые задачи каждый день
3. Вдумчиво разбирай решения
В сосуде объёмом 2 л находится 10 г идеального газа при давлении 1 атм. и температуре 300 К. Во втором сосуде объёмом 4 л находится 20 г того же газа при давлении 2 атм. Чему равна температура газа во втором сосуде? (Ответ дайте в кельвинах.)
Уравнение состояния газа: [pV=nu RT=dfrac{m}{mu}RT] где (p) — давление газа, (V) — объем, занимаемый газом, (nu) — количество вещества, (R) — универсальная газовая постоянная, (T) — температура газа, (m) — масса газа, (mu) — молярная масса газа.
Для первого сосуда: [p_1V_1=dfrac{m_1}{mu}RT_1] Для второго сосуда: [p_2V_2=dfrac{m_2}{mu}RT_2] Поделим уравнения друг на друга: [dfrac{p_1V_1}{p_2V_2}=frac{m_1T_1}{m_2T_2}] [T_2=T_1cdotdfrac{m_1}{m_2}cdotdfrac{V_2}{V_1}cdotdfrac{p_2}{p_1}=300text{ К}cdotdfrac{1}{2}cdot2cdot2=600 text{ К}]
Ответ: 600
При уменьшении абсолютной температуры газа на 300 К давление уменьшилось в 5 раз. Какова начальная температура газа, если в ходе эксперимента количество вещества уменьшилось втрое, а объём оставался постоянным? (Ответ дайте в кельвинах.)
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для первого и второго состояния: [begin{cases}
p_1 V=nu_1 R T_1\
p_2 V=nu_2 R T_2
end{cases}] где (p_1) и (p_2) — давления газа в первом и втором состояниях, V — объём газа, (nu_1) и (nu_2)— количество вещества в первом и втором состояниях, (R) — универсальная газовая постоянная, (T_1) и (T_2) — абсолютная температура в первом и втором состояниях.
Поделив одно уравнение на другое, получим: [dfrac{p_1}{p_2} = dfrac{nu_1 T_1}{nu_2 T_2}] Так как (nu_1 = 3nu_2) и (p_1 = 5p_2), то: [dfrac{5p_2}{p_2} = dfrac{3nu_2cdot T_1}{nu_2cdot T_2}
hspace{0,4 cm} Rightarrow hspace{0,4 cm}
5=dfrac{3T_1}{T_2}
hspace{0,4 cm} Rightarrow hspace{0,4 cm}
5T_2 = 3T_1] Так как (T_2 = (T_1 – 200) К), то: [5(T_1 – 300text{ K}) = 3T_1
hspace{0,4 cm} Rightarrow hspace{0,4 cm}
5T_1 – 1500text{ K } = 3T_1
hspace{0,4 cm} Rightarrow hspace{0,4 cm}
2T_1 = 1500text{ K }
hspace{0,4 cm} Rightarrow hspace{0,4 cm}
T_1 = 750text{ K }]
Ответ: 750
На графиках приведены зависимости давления (p) и объема (V) от времени (t) для 1 моля идеального газа. Чему равна температура газа в момент (t) = 30 минут? (Ответ дайте в градусах Кельвина с точностью до 10 К.)
Уравнение состояния идеального газа: [displaystyle pV=nu RT,] где (p)—давление газа, (V)—объем газа, (nu) — количество вещества газа, (R) — универсальная газовая постоянная, (T) — температура. Выразим температуру газа: [T=dfrac{pV}{nu R}] Из графика найдем давление и объем в момент времени 30 мин:
(p=1,2cdot10^5) Па
(V=8,3cdot10^{-3}text{ м$^3$})
Подставим известные и найденные значения в формулу: [T=dfrac{1,2cdot10^5text{ Па}cdot8,3cdot10^{-3}text{ м$^3$}}{1text{ моль}cdot8,31text{ }dfrac{text{Дж}}{text{моль}}} approx 120 text{ К}]
Ответ: 120
В сосуде неизменного объёма находится разреженный газ в количестве 3 моль. Во сколько раз изменится давление газа в сосуде, если выпустить из него 1 моль газа, а абсолютную температуру газа уменьшить в 2 раза?
“Демоверсия 2019”
Запишем уравнение Клапейрона – Менделеева: [p1V=nu_1RT_1=3RT_1] [p_2V=nu_2RT_2=2Rdfrac{T_1}{2}=RT_1] [dfrac{p_1}{p_2}=dfrac{3RT_1}{RT_1}=3]
Ответ: 3
В сосуде неизменного объёма находится идеальный газ. Во сколько раз нужно увеличить количество газа в сосуде, чтобы после уменьшения абсолютной температуры газа в 2 раза его давление стало вдвое больше начального?
“Досрочная волна 2020 вариант 1”
Из уравнения Клапейрона –Менделеева: [pV=nu RT] чтобы давление ((p)) увеличилось в 2 раза, при уменьшении температуры ((T)) в 2 раза, количество вещества ((nu)) должно увеличится в 4 раза
Ответ: 4
В сосуде неизменного объема находится разреженный газ в количестве 4 моль. Во сколько раз нужно увеличить абсолютную температуру газа, чтобы после удаления из сосуда 3 моль газа, давление осталось неизменным?
“Основная волна 2020 ”
Уравнение Клайперона – Менделеева: [pV=nu RT] если удалить 3 моль газа, то количество вещества уменьшится в 4 раза (nu_1=dfrac{nu}{4}), следовательно, температуру надо увеличить в 4 раза.
Ответ: 4
Источник