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
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов связана с модулем запирающего напряжения:$$E_{\text{к max}} = eU_{\text{зап}}$$
- 2
Так как модуль запирающего напряжения увеличился, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов увеличилась. Это соответствует цифре 1.
Ещё 1 шаг — в полном решении
На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между уровнями. Установите соответствие между…
- 1
При поглощении фотона атом переходит на более высокий энергетический уровень. Частота фотона тем меньше, чем меньше разность энергий уровней.$$E_{\text{ф}} = h\nu = E_{\text{верх}} - E_{\text{низ}}$$
- 2
Из восходящих переходов 1 и 2 наименьшей является разность энергий для перехода 1.$$\nu_1 < \nu_2$$
Ещё 2 шага — в полном решении
При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света фотоэлемент освещался через различные светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр…
- 1
Оранжевый свет имеет меньшую частоту, чем синий, поэтому при переходе от первой серии ко второй частота падающего света уменьшается.$$\nu_{\text{оранж}}<\nu_{\text{син}}$$
- 2
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов определяется уравнением Эйнштейна для фотоэффекта. Работа выхода для данного металла постоянна, поэтому уменьшение частоты приводит к уменьшению максимальной кинетической энергии.$$E_{k\,\max}=h\nu-A_{\text{вых}}$$
При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент освещался через различные светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр…
- 1
Зелёный свет имеет меньшую длину волны, чем красный, поэтому его частота больше.$$\nu = \dfrac{c}{\lambda}$$
- 2
Энергия фотона зелёного света больше. При неизменной работе выхода максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов увеличивается.$$E_{k\,\max} = h\nu - A_\text{вых}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
На металл падает поток фотонов с длиной волны в 3 раза меньше «красной границы» фотоэффекта. Во сколько раз уменьшится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих из этого металла…
- 1
Работа выхода связана с красной границей фотоэффекта:$$A = \dfrac{hc}{\lambda_0}$$
- 2
Начальная длина волны равна $\lambda_1 = \dfrac{\lambda_0}{3}$. Поэтому начальная максимальная кинетическая энергия:$$E_{k1} = \dfrac{hc}{\lambda_0/3} - \dfrac{hc}{\lambda_0} = 3A - A = 2A$$
Ещё 3 шага — 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 определяется разностью энергий соответствующих уровней: при переходе между уровнями $E_i$ и $E_f$ величина фотона равна разности этих энергий.$$E_{\text{ф}} = |E_i - E_f|$$
- 2
При поглощении света атом переходит на более высокий уровень. Наибольшей длине волны соответствует наименьшая энергия фотона, то есть самый малый энергетический интервал среди возможных поглощений. На рисунке это переход с энергией…
Ещё 1 шаг — в полном решении
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