Задание № 944 по физике: Атомная и квантовая физика

Атомная и квантовая физикаНесколько ответов · сложное

Атомы водорода, находящиеся в основном состоянии, бомбардируют электронами с кинетической энергией 12,5 эВ. Энергия электрона в атоме водорода в состоянии с номером nn равна En=−13,6n2E_n=-\frac{13{,}6}{n^{2}} эВ. Электрон при неупругом столкновении может передать атому только такую энергию, которая переводит его на один из разрешённых уровней. Возбуждённые атомы затем самопроизвольно переходят на нижние уровни. Какие значения энергии фотонов могут присутствовать в излучении (результаты округлены до сотых)?

  1. A1,89 эВ
  2. B2,55 эВ
  3. C0,66 эВ
  4. D12,09 эВ
  5. E10,2 эВ
  6. F12,75 эВ
Показать ответ и разборСкрыть ответ и разбор

Верный ответ

  • A1,89 эВ
  • D12,09 эВ
  • E10,2 эВ

Разбор

1) Атом может получить не более 12,5 эВ, поэтому энергия возбуждённого состояния не выше −13,6+12,5=−1,1-13{,}6+12{,}5=-1{,}1 эВ. 2) Из условия 13,6n2≥1,1\frac{13{,}6}{n^{2}}\ge 1{,}1 получаем n2≤12,4n^{2}\le 12{,}4, то есть n≤3n\le 3. Для n=4n=4 нужно 13,6⋅1516=12,7513{,}6\cdot\frac{15}{16}=12{,}75 эВ, что больше 12,5 эВ, значит, уровень n=4n=4 недостижим. 3) Возможные переходы с уровней 3 и 2: 3→23\to2: 13,6(14−19)≈1,8913{,}6\left(\frac14-\frac19\right)\approx1{,}89 эВ; 2→12\to1: 13,6⋅34=10,213{,}6\cdot\frac34=10{,}2 эВ; 3→13\to1: 13,6⋅89≈12,0913{,}6\cdot\frac89\approx12{,}09 эВ. 4) Значения «12,75 эВ», «2,55 эВ» (переход 4→24\to2) и «0,66 эВ» (переход 4→34\to3) требуют уровня n=4n=4, поэтому в излучении их быть не может. Верно: «1,89 эВ», «10,2 эВ», «12,09 эВ».

Ошибка в задании

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

Похожие задания по теме «Атомная и квантовая физика»

Все 3 задания темы

Репетиторы по физике

Тренажёр

Потренируйте тему «Атомная и квантовая физика»

3 задания по одному, с ответом и разбором сразу. Без лимита времени.

Свой пробник

Соберите пробник с таймером

Как на ЕНТ: 2 минуты на задание.

Сколько заданий