Задание № 3862 по физике: Атомная и квантовая физика

Атомная и квантовая физикаНесколько ответов · сложное

Атом водорода переходит из состояния с n=4n=4 в состояние с n=2n=2. Излучённый фотон падает на катод, работа выхода которого равна 1,9 эВ. Энергия уровней атома водорода En=−13,6n2E_n=-\frac{13{,}6}{n^2} эВ, hc≈1240hc\approx1240 эВ·нм. Выберите верные утверждения.

  1. AЭнергия излученного фотона равна 2,55 эВ
  2. BКрасная граница фотоэффекта для данного металла равна 487 нм
  3. CЭнергия излученного фотона равна 3,4 эВ
  4. DЗапирающее напряжение равно 0,65 В
  5. EМаксимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 0,65 эВ
  6. FЗапирающее напряжение равно 2,55 В
Показать ответ и разборСкрыть ответ и разбор

Верный ответ

  • AЭнергия излученного фотона равна 2,55 эВ
  • DЗапирающее напряжение равно 0,65 В
  • EМаксимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 0,65 эВ

Разбор

1) Энергии уровней: E4=−13,6/16=−0,85E_4=-13{,}6/16=-0{,}85 эВ, E2=−13,6/4=−3,4E_2=-13{,}6/4=-3{,}4 эВ. Энергия фотона hν=E4−E2=−0,85−(−3,4)=2,55h\nu=E_4-E_2=-0{,}85-(-3{,}4)=2{,}55 эВ, поэтому «Энергия излученного фотона равна 2,55 эВ» верно, а «Энергия излученного фотона равна 3,4 эВ» неверно (3,4 эВ — это модуль энергии уровня n=2n=2). 2) Уравнение Эйнштейна: Ek max=hν−A=2,55−1,9=0,65E_{k\,max}=h\nu-A=2{,}55-1{,}9=0{,}65 эВ, значит «Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 0,65 эВ» верно. 3) Запирающее напряжение: eUз=Ek maxeU_з=E_{k\,max}, откуда Uз=0,65U_з=0{,}65 В. Верно «Запирающее напряжение равно 0,65 В», а «Запирающее напряжение равно 2,55 В» неверно (2,55 эВ — полная энергия фотона). 4) Красная граница: λкр=hc/A=1240/1,9≈652\lambda_{кр}=hc/A=1240/1{,}9\approx652 нм. Значение 487 нм — это длина волны самого фотона (1240/2,55≈4861240/2{,}55\approx486 нм), поэтому «Красная граница фотоэффекта для данного металла равна 487 нм» неверно.

Ошибка в задании

Опишите ошибку в условии, вариантах или разборе. Не больше 1000 знаков.

Похожие задания по теме «Атомная и квантовая физика»

Все 10 заданий темы

Репетиторы по физике

Тренажёр

Потренируйте тему «Атомная и квантовая физика»

10 заданий по одному, с ответом и разбором сразу. Без лимита времени.

Свой пробник

Соберите пробник с таймером

Как на ЕНТ: 2 минуты на задание.

Из каких заданий
Сколько заданий