Тема №5305 Ответы к задачам по физике атомная и ядерная физика
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике атомная и ядерная физика из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике атомная и ядерная физика, узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

Ответы в самом низу встроенного документа

19.1. Строение атома
19.1.1. Сольо элетронов входит в состав атома: ислорода,
алия, свинца, атиния?
19.1.2. Радиус первой орбиты элетрона в атоме водорода
r1 = 0,5 · 10–г см, а радиус ядра r2 = 5 · 10–14 см. Во сольо раз ра-
диус атома больше радиуса ядра? Если ядро увеличить до размеров
вишни (r3 = 1 см), то аим станет радиус ядра?
19.1.3. Каой процент от массы нейтрального атома радия со-
ставляет масса его элетронной оболочи?
19.1.4. На аое наименьшее расстояние α-частица, сорость
оторой v = 1,6 · 106 м/с, может приблизиться  неподвижному яд-
ру цезия, двигаясь по прямой, проходящей через центр ядра?
19.1.5. Вычислите согласно модели Томсона радиус атома во-
дорода, если энергия ионизации атома E = 13,6 эВ.
 19.1.6. Рассчитайте постоянную Ридберга, пользуясь теорией
Бора.
19.2. Строение атома водорода со#ласно теории Бора
 19.2.1. Найдите радиусы rn трех первых боровсих элетрон-
ных орбит в атоме водорода и сорости vn элетрона на них.
19.2.2. На аое расстояние смещается в радиальном направ-
лении элетрон, переходя со второй на пятую боровсую орбиту
атома водорода?
19.2.3. С аой силой п ритягивается  ядру атома водорода
элетрон, находящийся на n-й боровсой орбите? Во сольо раз
эта сила больше при нахождении элетрона на первой орбите, чем
на второй?
19.2.4. Найдите напряженность элетричесого поля ядра атома
водорода на n-й боровсой орбите. Во сольо раз отличаются напря-
женности на первой и третьей боровсих орбитах атома водорода?
19.2.5. Определите импульс элетрона на n-й орбите атома во-
дорода. Во сольо раз и а изменится импульс элетрона, если он
перейдет со второй орбиты на третью?
390
19.2.6. Определите частоту обращения элетрона в атоме во-
дорода на n-й боровсой орбите. Во сольо раз изменится частота
обращения элетрона при его переходе с первой орбиты на третью?
19.2.7. Рассчитайте согласно теории Бора для любого состояния
атома водорода центростремительное усорение элетрона в атоме.
Найдите это усорение элетрона на второй боровсой орбите.
19.2.г. Определите силу тоа, обусловленного движением элет-
рона по второй боровсой орбите.
19.2.9. Рассчитайте согласно теории Бора для любого состоя-
ния атома водорода потенциальную энергию элетрона в атоме. На
аой орбите потенциальная энергия элетрона в атоме будет ми-
нимальной? Чему она равна?
19.2.10. Рассчитайте согласно теории Бора для любого состоя-
ния атома водорода инетичесую энергию элетрона в атоме.
Найдите инетичесую энергию элетрона на второй боровсой ор-
бите.
19.2.11. Сравните инетичесую энергию элетрона в атоме на
n-й орбите с модулем потенциальной энергии элетрона на той же
орбите.
19.2.12. Рассчитайте согласно теории Бора для любого состоя-
ния атома водорода полную энергию элетрона в атоме. На аой
орбите полная энергия элетрона в атоме минимальна? Чему она
равна?
19.2.13. Сравните инетичесую энергию элетрона в атоме во-
дорода на n-й орбите с полной энергией элетрона на этой же орбите.
19.2.14. Насольо изменится потенциальная энергия элет-
рона, переходящего в атоме водорода с первой на четвертую боров-
сую орбиту? Во сольо раз изменится его инетичесая энергия
при обратном переходе на первую орбиту?
19.3. Водородоподобные атомы
19.3.1. Найдите радиус n-й боровсой орбиты элетрона и его
сорость на ней для двуратно ионизированного атома лития Li2+.
19.3.2. Определите руговую частоту обращения элетрона на
n-й орбите водородоподобного иона. Вычислите данную величину
для иона лития Li2+ при n = 2.
19.3.3. Элетрон вращается воруг ядра с зарядом +Ze по ру-
говой орбите. Используя второй заон Ньютона и правило ванто-
вания Бора, найдите потенциальную энергию элетрона а фун-
цию вантового числа n.
19.3.4. Определите инетичесую энергию элетрона на n-й ор-
бите водородоподобного иона. Вычислите данную величину для
иона гелия при n = 2.
391
19.3.5. Элетрон движется по руговой орбите воруг ядра с
зарядом +Ze. Используя второй заон Ньютона и правило ванто-
вания Бора, найдите энергию элетрона а фунцию вантового
числа n. Вычислите ее для иона гелия при n = 3.
 19.3.6. Если в атоме водорода заменить элетрон отрицатель-
ным μ-мезоном, то образуется система, оторую называют мезоато-
мом. Пользуясь теорией Бора, определите сорость и радиус орби-
ты μ-мезона в мезоатоме, находящемся в основном состоянии. Мас-
са μ-мезона m = 1,гг · 10–2г г, а его заряд равен заряду элетрона.
19.3.7. Частица массой m движется по руговой орбите в цент-
рально-симметричном поле, где сила, действующая на частицу, за-
висит от расстояния до центра поля а F = –Ar, где A — постоян-
ная. Используя второй заон Ньютона и правило вантования Бора,
найдите: а) возможные радиусы орбит движения частицы; б) линей-
ную сорость движения частицы по данной орбите; в) возможные
значения полной энергии частицы в данном поле.
19.4. Спетр атома
19.4.1. В результате поглощения ванта света элетрон в атоме
водорода перешел с первой боровсой орбиты на третью. Определи-
те длину волны, соответствующей этому ванту.
19.4.2. Атом водорода переходит с первого энергетичесого
уровня на четвертый. Сольо линий можно обнаружить в спетре
испусания этого атома? Определите длины волн этих линий.
19.4.3. Найдите наибольшую длину волны в ультрафиолетовом
спетре водорода.
19.4.4. Определите частоту фотона, соответствующего видимо-
му участу спетра, испусаемого при переходе элетрона в атоме
водорода с пятой боровсой орбиты.
19.4.5. Атом водорода излучил вант света в видимом диапа-
зоне с длиной волны λ = 4г5 нм. Во сольо раз при этом изменился
радиус орбиты элетрона?
19.4.6. В атоме водорода элетрон перешел с неоторой боров-
сой орбиты на первую, причем радиус орбиты изменился в n = 4 ра-
за. Чему равна частота света, излучаемого при таом переходе?
19.4.7. Найдите длину волны фотона, соответствующего пере-
ходу элетрона со второй боровсой орбиты на первую в одноратно
ионизированном атоме гелия.
19.4.г. Найдите длину волны, оторую испусает ион лития Li2+
при переходе с четвертого энергетичесого уровня на второй.
19.4.9. Частота излучения одной из линий серии Больцмана
ν = 6,17 · 1014 Гц. Найдите значения ближайших двух частот этой
серии.
392
19.5. Энер#ия, изл'чаемая (по#лощаемая) атомом
19.5.1. Сольо вантов с различной энергией может испус-
тить атом водорода, если элетрон находится на четвертой орбите?
19.5.2. При переходе элетрона в атоме водорода с одной орби-
ты на другую атом испустил фотон с энергией E = 6,79 эВ. 1. На-
сольо изменилась энергия атома? 2. Насольо изменились и-
нетичесая, потенциальная и полная энергии элетрона в атоме?
19.5.3. При переходе атома водорода из четвертого энергетиче-
сого состояния во второе излучаются фотоны с энергией E = 2,55 эВ
(зеленая линия водородного спетра). Определите длину волны этой
линии спетра. На сольо при этом изменится энергия атома?
19.5.4. Для ионизации атома азота необходима энергия E =
= 14,53 эВ. Найдите длину волны излучения, оторое вызовет
ионизацию.
19.5.5. Для одноратной ионизации атомов неона требуется
энергия E1 = 21,6 эВ, для двуратной — E2 = 41 эВ, для трехрат-
ной — E3 = 64 эВ. Каую степень ионизации можно получить, об-
лучая неон рентгеновсими лучами, наименьшая длина волны о-
торых λ = 25 нм?
19.5.6. Найдите энергию и потенциал ионизации атома водо-
рода.
19.5.7. Вычислите энергию, необходимую для возбуждения ато-
ма водорода, и потенциал первого возбуждения атома водорода.
19.5.г. Определите энергию фотона, соответствующего первой
линии серии Бальмера спетра излучения атома водорода.
19.5.9. Вычислите массу и импульс фотона наименьшей энер-
гии, излучаемого атомом водорода в видимой области спетра.
 19.5.10. Найдите потенциал ионизации Ui
: а) одноратно иони-
зированного гелия; б) двуратно ионизированного лития.
19.5.11. Элетрон с энергией E = 12,г эВ при соударении с ато-
мом водорода, находящимся в основном состоянии, возбуждает его
в неоторое состояние, передавая ему всю свою энергию. На аой
энергетичесий уровень перейдет атом? Каие линии спетра ато-
ма водорода (аой длины волны) могут излучаться при переходе
атома из этого возбужденного состояния на второй энергетичесий
уровень?
19.5.12. В аих пределах должна лежать энергия фотонов, об-
лучающих водород, чтобы при возбуждении атомов водорода спетр
излучения водорода имел тольо одну спетральную линию?
19.5.13. Чему должна быть равна минимальная энергия фото-
на, облучающего водород, находящийся в основном состоянии, что-
бы при обратном переходе элетрона в возбужденном атоме на вто-
рой энергетичесий уровень можно было наблюдать шесть линий
спетра?
393
19.5.14. Элетроны, усоренные разностью потенциалов U =
= 12,3 В, проходят через атомарный невозбужденный водород. Оп-
ределите длины волн испусаемого излучения, возниающего при
переходе атомов из возбужденного состояния в основное.
19.5.15. Атомарный водород облучают параллельным пучом
монохроматичесого света от источниа мощностью N = 1 Вт. Через
единицу площади поперечного сечения пуча за время t = 1 с прохо-
дит n = 3,г · 1023 фотонов. Площадь п оп еречного сечения п уча
S = 10–6 м2. На излучение затрачивается η = г0% мощности источ-
ниа. Считая, что атомы водорода находятся в основном состоянии,
оп ределите масимально возможный номер боровсой орбиты, на
оторую смогут перейти возбужденные элетроны в этих атомах.
19.6. Атом и заоны сохранения
19.6.1. Атом водорода, находящийся в основном состоянии,
поглощает фотон, вследствие чего элетрон вылетает из атома со
соростью v = 4 · 106 м/с. Чему равна частота фотона?
19.6.2. Пооящийся атом водорода в основном состоянии по-
глотил фотон и перешел в состояние с n = 3. Найдите частоту погло-
щенного фотона и сорость атома.
19.6.3. Фотон с длиной волны λ = 7г0 выбивает элетрон из
атома водорода. Вдали от атома элетрон влетает в однородное
элетричесое поле напряженностью E = 200 В/м. Сорость элет-
рона направлена вдоль силовых линий поля. На аое масималь-
ное расстояние от границы поля может удалиться элетрон?
19.6.4. Атом водорода испусает вант света с масимальной
энергией. Может ли этот вант света вызвать фотоэффет в цезии?
Ответ обоснуйте.
19.6.5. Атом водорода испустил фотон при переходе элетрона
с третьей орбиты на вторую. Испущенный фотон попал на пластин-
у, порытую осидом бария, и выбил из нее фотоэлетрон. Найди-
те масимальную инетичесую энергию фотоэлетрона.
19.6.6. Протон, летящий горизонтально со соростью v0 =
= 4,6 · 104 м/с, сталивается с неподвижным свободным ионом ге-
лия He+. После удара протон отсаивает в сторону, противополож-
ную первоначальному движению, со соростью v = v0, а ион перехо-
дит в возбужденное состояние. Вычислите длину волны света, ото-
рый излучает ион гелия, возвращаясь в невозбужденное состояние.
Масса протона m = 1,67 · 10–27 г, масса иона гелия M = 4m.
 19.6.7. На дифрационную решету нормально падает пучо
света от разрядной труби, наполненной атомарным водородом.
Постоянная решети d = 5 мм. Каому переходу элетрона соот-
ветствует спетральная линия, наблюдаемая с помощью этой ре-
шети в спетре пятого поряда под углом ϕ = 41°?

 

Категория: Физика | Добавил: Админ (29.01.2016)
Просмотров: | Теги: Ядерная, Атомная | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar