Частота фотона при образовании атома
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
| Электрон, имеющий импульс p = 2·10–24 кг·м/с, сталкивается с покоящимся протоном, образуя атом водорода в состоянии с энергией En (n = 2). эВ, где n = 1, 2, 3, … . | ||
| |
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 разбор1Мягкая — 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.