РУҚА
21

Частота фотона при образовании атома

ЕГЭ · Физика · Задание 21 · Квантовая и ядерная физика
ВысокаяФИПИFCD901Развёрнутое решение≈ 5 минут

Электрон, имеющий импульс $p = 2 \cdot 10^{-24}\ \text{кг} \cdot \text{м/с}$, сталкивается с покоящимся протоном, образуя атом водорода в состоянии с энергией $E_n$ ($n = 2$). В процессе образования атома излучается фотон. Найдите частоту $\nu$ этого фотона, пренебрегая кинетической энергией атома. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой $E_n = -\dfrac{13{,}6}{n^2}\ \text{эВ}$, где $n = 1, 2, 3, \ldots$.

Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Дайте развернутый ответ.

Электрон, имеющий импульс p = 2·10–24 кг·м/с, сталкивается с покоящимся протоном, образуя атом водорода в состоянии с энергией En (n = 2).
В процессе образования атома излучается фотон. Найдите частоту ν этого фотона, пренебрегая кинетической энергией атома. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой

E n =− 13,6 n 2 эВ, где n = 1, 2, 3, … .



Ответ

Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.

Открыть разбор
!
3 уровня: от лёгкого толчка до почти готового решения. Следующий открывается, когда прочитан предыдущий, — чтобы не перепрыгнуть сразу к ответу.
1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3

Используйте закон сохранения энергии: начальная кинетическая энергия электрона расходуется на энергию фотона и изменение внутренней энергии атома.

2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3

Кинетическая энергия электрона равна $E_k = \dfrac{p^2}{2m_e}$, а энергия атома в состоянии $n = 2$ равна $E_2 = -\dfrac{13{,}6}{2^2}\ \text{эВ}$.

3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3

Найдите энергию фотона по формуле $h\nu = E_k - E_2$, предварительно выразив $E_k$ в электронвольтах.

Всё равно не складывается?Полное решение с обоснованием каждого шага — на отдельной странице.
Открыть решение

Задание 21 ЕГЭ, физика

Задача из темы «Квантовая и ядерная физика»: в ней 282 задачи с ответом и разбором по шагам. В 21-м номере бланка — 133 задачи.

Ответ можно проверить здесь же, а если не выходит — открыть подсказку или разбор. Регистрация не нужна.