Консультация № 181909
17.01.2011, 07:55
0.00 руб.
0 4 3
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопросы:

1. Протон с длиной волны 1,7 пм упруго рассеялся под углом 90* на первоначально покоившейся частице, масса которой в 4 раза меньше массы протона. Определить длину волны рассеяния протона. (Ответ: 2,2 пм)

пм - опечатка?

2. Медный шарик, отдаленный от других тел, облучают электромагнитным излучением с длиной волны 200 нм. До какого макс. потенциала зарядится шарик? (ответ: 1,74 В)

3. Определить скорость, которую приобрел покоившийся атом водорода в результате излучения фотона при переходе из 1-го возбужденного состояния в основное. На сколько процентов отличается энергия испущенного фотона от энергии данного перехода? (Ответ: ~3,27 м/с)

Обсуждение

давно
Академик
324866
619
17.01.2011, 09:18
общий
это ответ
Здравствуйте, talmudov!
Предлагаю решение 1 задачи:
По закону сохранения энергии будем иметь:
m1v2/2=m1v'2/2+m2u2/2
С учетом того, что m2=nm1 будем иметь:
v2=v'2+nu2
По теореме Пифагора:
(m1v)2+(m1v')2=(m2u)2
v2+v'2=n2u2
v2 - v'2=nu2
v2+v'2=n(v2 - v'2)
v2 - nv2= - (nv'2+v'2)
v2(n - 1)=v'2(n+1)
v'=v[$8730$][(n - 1)/(n+1)]
p=h/[$955$]=mv
v=h/(m[$955$])
h/(m[$955$]')=h/(m[$955$])[$8730$][(n - 1)/(n+1)]
[$955$]'=[$955$]*[$8730$][(n+1)/(n - 1)]
Вычислим искомую величину:
[$955$]'=1.7*10-12*[$8730$][(4+1)/(4 - 1)][$8776$]2.2*10-12 (м)=2.2 (пм)
Будут вопросы обращайтесь в минифорум.
Удачи
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
18.01.2011, 09:02
общий
это ответ
Здравствуйте, talmudov!

2. Дано: Aвых = 4,47 эВ ≈ 7,15 ∙ 10-19 Дж, λ = 200 нм = 2,00 ∙ 10-7 м.
Определить: U.

Решение.

При облучении шарика будет наблюдаться внешний фотоэффект. Применительно к данному явлению закон сохранения энергии выражается формулой Эйнштейна
hc/λ = Aвых + eU,
откуда находим
U = (hc/λ – Aвых)/e = (6,63 ∙ 10-34 ∙ 3,00 ∙ 108/(2,00 ∙ 10-7) – 7,15 ∙ 10-19)/(1,60 ∙ 10-19) ≈ 1,7 (В).

Ответ: 1,7 В.

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Мастер-Эксперт
325460
1469
18.01.2011, 15:30
общий
Дано:
m=1,67*10-27
n2=2
n1=1
hp=1.054*10-34 Дж*с
R=2.07*1016 1/c постоянная Ридберга
--------------------------
v-?

Решение:

p=m*v
при переходе получается
p=2*pi*hp/[$955$]
из этих двух формул получаем
v=2*pi*hp/([$955$]*m)
из формулы Бальмера
w=R(1/n12-1/n22)
[$955$]=2*pi*c/w=2*pi*c/R(1/n12-1/n22)

тогда конечная формула для скорости примет вид
v=2*pi*hp*R(1/n12-1/n22)/(2*pi*c*m)=hp*R(1/n12-1/n22)/(c*m)

подставим численные значения
v=1.054*10-34 Дж*с * 2.07*1016 1/c*(1/11-1/22)/(3*1010м/с*1,67*10-27кг)[$8776$]3,27м/с

для второй части
воспользуемся следующей формулой
(E-E')/E*100%
где E=hpw=hp*R*3/4 энергия испускания фотона
a E'=mv2/2=m* (3*hp*R/(m*c))2/2- энергия данного перехода
тогда получаем
(E-E')/E*100%=(hp*R*3/4-m* (3*hp*R/(m*c))2/2)*100%/(hp*R*3/4)[$8776$]/hp*R*3/4<<m* (3*hp*R/(m*c))2/[$8776$]m/2* (3*hp*R/(m*c))2*100%/hp*R*3/4=3*hp*R/(8*m*c2)
подставим численные значения
100*3*1,057*10-34Дж*с*2.07*1016 1/c/(8*1,67*10-27кг*9*1016(м/с)2)[$8776$]0,55*10-6%
Ответ: v=3*hp*R/(4*m*c)[$8776$]3,27м/с ;энергия испущенного фотона от энергии данного перехода отличается на 0,55*10-6%
Об авторе:
to live is to die
давно
Мастер-Эксперт
325460
1469
18.01.2011, 15:37
общий
это ответ
Здравствуйте, talmudov!
Дано:
m=1,67*10-27
n2=2
n1=1
hp=1.054*10-34 Дж*с
R=2.07*1016 1/c постоянная ритбергера
--------------------------
v-?

Решение:
p=m*v
при переходе получается
p=2*pi*hp/[$955$]
из этих двух формул получаем
v=2*pi*hp/([$955$]*m)
из формулы Бальмера
w=R(1/n12-1/n22)
[$955$]=2*pi*c/w=2*pi*c/R(1/n12-1/n22)

тогда конечная формула для скорости примет вид
v=2*pi*hp*R(1/n12-1/n22)/(2*pi*c*m)=hp*R(1/n12-1/n22)/(c*m)

подставим численные значения
v=1.054*10-34 Дж*с * 2.07*1016 1/c*(1/11-1/22)/(3*1010м/с*1,67*10-27кг)[$8776$]3,27м/с

для второй части
воспользуемся следующей формулой
(E-E')/E*100%
где E=hpw=hp*R*3/4 энергия испускания фотона
a E'=mv2=m* (3*hp*R/(m*c))2- энергия данного перехода
тогда получаем
(E-E')/E*100%=(hp*R*3/4-m* (3*hp*R/(m*c))2)*100%/hp*R*3/4[$8776$]/hp*R*3/4<<m* (3*hp*R/(m*c))2/[$8776$]m* (3*hp*R/(m*c))2*100%/hp*R*3/4=3*hp*R/(8*m*c2)
подставим численные значения
100*3*1,057*10-34Дж*с*2.07*1016 1/c/(8*1,67*10-27кг*9*1016(м/с)2)[$8776$]0,55*10-6%
Ответ: v=3*hp*R/(4*m*c)[$8776$]3,27м/с ;энергия испущенного фотона от энергии данного перехода отличается на 0,55*10-6%
Об авторе:
to live is to die
Форма ответа