Монохроматический свет с энергией фотонов $E_{\text{ф}}$ падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. Как изменятся длина волны $\lambda$ падающего света и длина волны $\lambda_{\text{кр}}$…
- 1
Энергия фотона связана с длиной волны соотношением:$$E_{\text{ф}} = \frac{hc}{\lambda}$$
- 2
При уменьшении энергии фотона длина волны падающего света увеличивается, поскольку $\lambda$ обратно пропорциональна $E_{\text{ф}}$.
Ещё 1 шаг — в полном решении
Для некоторых атомов характерной особенностью является возможность захвата атомным ядром одного из ближайших к нему электронов. Как при захвате электрона изменяются массовое число и заряд атомного…
- 1
При электронном захвате ядро поглощает электрон, и один протон превращается в нейтрон.$$p + e^- \rightarrow n$$
- 2
Общее число нуклонов не изменяется: вместо протона появляется нейтрон. Следовательно, массовое число остаётся прежним.$$A' = A$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
В ядерном реакторе происходит захват ядром альфа-частицы. Как изменятся при этом массовое число ядра и число нейтронов в ядре?
- 1
Альфа-частица представляет собой ядро атома гелия и содержит два протона и два нейтрона.$$^{4}_{2}\mathrm{He}$$
- 2
При захвате альфа-частицы массовое число исходного ядра увеличивается на 4, поэтому оно увеличивается.$$A' = A + 4$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Во время лабораторной работы ученики изучают зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, вылетающих с фотокатода, от частоты падающего света. В опытах наблюдается явление…
- 1
Энергия фотона пропорциональна частоте падающего света.$$E = h\nu$$
- 2
Так как частоту увеличивают, энергия фотонов увеличивается.
Ещё 1 шаг — в полном решении
При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света фотоэлемент освещался через светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий…
- 1
Синий свет имеет большую частоту, чем зелёный. При переходе к зелёному свету частота падающего излучения уменьшается.
- 2
По уравнению фотоэффекта $h\nu = A_\text{вых} + eU_\text{зап}$ уменьшение частоты приводит к уменьшению максимальной кинетической энергии фотоэлектронов и напряжения запирания.
Ещё 1 шаг — в полном решении
На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Установите соответствие между процессами…
- 1
Энергия фотона при переходе между уровнями равна разности энергий этих уровней.$$E_\text{ф} = |E_\text{верх} - E_\text{низ}|$$
- 2
Для поглощения света используется соотношение $E_\text{ф} = h\nu = \dfrac{hc}{\lambda}$. Наименьшей длине волны соответствует наибольшая энергия фотона. На диаграмме это переход с энергией $E_4 - E_0$.
Ещё 1 шаг — в полном решении
Как изменятся при электронном $\beta^-$-распаде ядра изотопа эйнштейния $^{256}_{99}\mathrm{Es}$ число протонов и число нейтронов в ядре? Для каждой величины определите соответствующий характер…
- 1
При электронном $\beta^-$-распаде один нейтрон превращается в протон.$$n \rightarrow p + e^- + \bar{\nu}_e$$
- 2
Поэтому число протонов увеличивается на единицу, а число нейтронов уменьшается на единицу.$$Z \rightarrow Z+1,\quad N \rightarrow N-1$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Монохроматический свет с длиной волны $\lambda$ падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. При изменении энергии падающих фотонов увеличился модуль запирающего напряжения $U_{\text{зап}}$…
- 1
Энергия фотона связана с длиной волны соотношением:$$E = \dfrac{hc}{\lambda}$$
- 2
При увеличении энергии падающих фотонов длина волны падающего света уменьшается.$$\lambda \downarrow$$
Ещё 2 шага — в полном решении
На рисунке изображена упрощённая диаграмма энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Какие из этих переходов связаны с…
- 1
При поглощении атом переходит на более высокий энергетический уровень. Наибольшей длине волны соответствует наименьшая энергия поглощаемого фотона.$$E_\gamma = E_{\text{верх}} - E_{\text{низ}} = \dfrac{hc}{\lambda}$$
- 2
Из двух переходов поглощения меньшая разность энергий наблюдается для перехода с $E_0$ на $E_1$.$$\Delta E_{01} < \Delta E_{02}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Какие из этих переходов…
- 1
Частота фотона связана с его энергией соотношением:$$E = h\nu$$
- 2
При поглощении атом переходит на более высокий энергетический уровень. Наибольшей разности энергий соответствует переход 2, поэтому он связан с поглощением фотона наибольшей частоты.$$\nu = \dfrac{\Delta E}{h}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Ядро испытывает $\alpha$-распад. Как при этом изменяются заряд ядра и число нейтронов в ядре?
- 1
При $\alpha$-распаде ядро испускает альфа-частицу — ядро атома гелия, содержащее два протона и два нейтрона.
- 2
Из-за удаления двух протонов заряд ядра уменьшается. Из-за удаления двух нейтронов число нейтронов также уменьшается.$$Z' = Z - 2,\quad N' = N - 2$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Установите соответствие…
- 1
При излучении атом переходит с более высокого энергетического уровня на более низкий. Наибольшей длине волны соответствует наименьшая энергия фотона, то есть наименьшая разность энергий уровней.$$E_{\text{ф}} = \dfrac{hc}{\lambda}$$
- 2
Переход 1 является переходом с уровня $E_1$ на уровень $E_0$. Его энергетический интервал меньше, чем у перехода 2 с уровня $E_2$ на уровень $E_0$. Поэтому излучению света с наибольшей длиной волны соответствует переход 1.$$\Delta E_1 = E_1 - E_0 < E_2 - E_0 = \Delta E_2$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Два источника излучают свет частотой $\nu_1 = 5 \cdot 10^{14}\ \text{Гц}$ и $\nu_2 = 7{,}5 \cdot 10^{14}\ \text{Гц}$. Каково отношение модулей импульсов фотонов $\dfrac{p_2}{p_1}$, излучаемых этими…
- 1
Импульс фотона выражается через его частоту:$$p = \frac{E}{c} = \frac{h\nu}{c}$$
- 2
При сравнении импульсов постоянные $h$ и $c$ сокращаются:$$\frac{p_2}{p_1} = \frac{\nu_2}{\nu_1}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Металлическая пластина облучается монохроматическим электромагнитным излучением. Работа выхода электронов из данного металла равна $4{,}7\ \text{эВ}$. Вылетающие из пластины фотоэлектроны попадают в…
- 1
При удалении электрона от пластины сила электрического поля совершает положительную работу, так как электрон заряжен отрицательно, а вектор напряжённости направлен к пластине. Поэтому кинетическая энергия электрона увеличивается на работу…$$K_1=K_0+eEs$$
- 2
Выразим начальную максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов у поверхности пластины. Удобно учитывать, что величина $eEs$ в электрон-вольтах равна $Es$, если $E$ выражена в вольтах на метр, а $s$ — в метрах.$$K_0=K_1-eEs=21{,}9-100\cdot0{,}20=1{,}9\ \text{эВ}$$
Ещё 2 шага — в полном решении
На установке, представленной на фотографиях (рисунок а — общий вид, рисунок б — фотоэлемент), исследовали зависимость кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света. Для этого в…
- 1
Синий свет имеет большую частоту, чем жёлтый, поэтому при переходе от первой серии ко второй частота падающего света увеличивается.$$\nu_{\text{синего}} > \nu_{\text{жёлтого}}$$
- 2
Работа выхода зависит от материала металла фотоэлемента. Материал фотоэлемента при смене светофильтра не изменяется, поэтому работа выхода остаётся прежней.$$A_{\text{вых}} = \text{const}$$
При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент поочерёдно освещался через разные светофильтры. В первой серии опытов использовался…
- 1
Зелёный свет имеет большую длину волны, чем синий, поэтому при переходе от первой серии ко второй длина световой волны увеличивается.$$\lambda_{\text{зел}} > \lambda_{\text{син}}$$
- 2
Энергия фотона обратно пропорциональна длине волны. Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, при увеличении длины волны максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов уменьшается.$$E_{\text{к max}} = \dfrac{hc}{\lambda} - A_{\text{вых}}$$
Ядро испытывает $\alpha$-распад. Как меняются при этом число нейтронов в ядре и заряд ядра?
- 1
При альфа-распаде ядро испускает $\alpha$-частицу, состоящую из двух протонов и двух нейтронов.$$^{4}_{2}\mathrm{He}=2p+2n$$
- 2
Число нейтронов в исходном ядре уменьшается на два.
Ещё 1 шаг — в полном решении
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. $E$ — энергия фотона; $h$ — постоянная Планка; $p$ — импульс фотона.
- 1
Свяжем длину волны фотона с его импульсом.$$p = \dfrac{h}{\lambda} \Rightarrow \lambda = \dfrac{h}{p}$$
- 2
Свяжем частоту фотона с его энергией.$$E = h\nu \Rightarrow \nu = \dfrac{E}{h}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
В ядерном реакторе цепочка ядерных реакций начинается с захвата ядром нейтрона. Как изменятся при захвате нейтрона заряд ядра и число нуклонов в ядре?
- 1
Нейтрон электрически нейтрален, поэтому при его захвате заряд ядра не изменяется.$$q_n = 0$$
- 2
Захваченный нейтрон входит в состав ядра, поэтому число нуклонов увеличивается на один.$$A' = A + 1$$
При исследовании зависимости максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент освещали через различные светофильтры. В первой серии опытов использовали…
- 1
Ультрафиолетовое излучение имеет меньшую длину волны, чем синее. Поэтому при переходе к синему свету длина волны увеличивается.$$\lambda_\text{синего} > \lambda_\text{УФ}$$
- 2
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов определяется уравнением Эйнштейна для фотоэффекта.$$E_{k\,\max} = \dfrac{hc}{\lambda} - A_\text{вых}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении