С6-1. Предположим, что схема энергетических уровней атомов некоего вещества имеет вид, показанный на рисунке, и атомы находятся в состоянии с энергией
Е(1). Электрон, движущийся с кинетической энергией
1,5 эВ, столкнулся с одним из таких атомов и отскочил, приобретя некоторую дополнительную энергию. Определите импульс электрона после столкновения, считая, что до столкновения атом покоился. Возможностью испускания света атомом при столкновении с электроном пренебречь.
С6-2.
На рисунке изображены энергетические уровни атома и указаны длины волн фотонов, излучаемых и поглощаемых при переходах с одного уровня на другой. Какова длина волны фотонов, излучаемых при переходе с уровня
E4 на уровень E1 если
λ13 = 400 нм,
λ24 = 500 нм,
λ32 = 600 нм?
С6-3.
С6-4. На рисунке представлены энергетические уровни электронной оболочки атома и указаны частоты фотонов, излучаемых и поглощаемых при переходах между ними. Какова длина волны фотонов, поглощаемых при переходе с уровня
Е1
на уровень E4, если
v13 = 6·1014
Гц, v24 = 4·1014
Гц, v32 = 3·1014
Гц?
С6-5.
Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой Е0=-(13.6)/n2 эВ, где n = 1, 2, 3, ... . При переходе атома из состояния Е2 в состояние Е1 атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, фотон выбивает фотоэлектрон. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, λкр = 300 нм. Чему равен максимально возможный модуль импульса фотоэлектрона?
С6-6.
Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой
где n = 1, 2, 3, … . При переходе атома из состояния Е2 в состояние Е1 атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, фотон выбивает фотоэлектрон. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, λкр = 300 нм. Чему равна максимальная возможная скорость фотоэлектрона?
С6-6.
Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой
где n = 1, 2, 3, … . При переходе атома из состояния Е2 в состояние Е1 атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, этот фотон выбивает фотоэлектрон. Частота света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, νкр = 6•1014 Гц. Чему равен максимально возможный импульс фотоэлектрона?
С6-7.
Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой En = -(13.6/n2) эВ, где n = 1, 2, 3, … При переходе из состояния Е2 в состояние Е1 атом испускает фотон. Поток таких фотонов падает на поверхность фотокатода. Запирающее напряжение для фотоэлектронов, вылетающих с поверхности фотокатода, Uзап = 6,1 В. Какова частота света νкр, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода?
С6-8.
Покоящийся атом водорода в основном состоянии (Е1 = -13,6 эВ) поглощает в вакууме фотон с длиной волны λ = 80 нм. С какой скоростью движется вдали от ядра электрон, вылетевший из атома в результате ионизации? Кинетической энергией образовавшегося иона пренебречь.
С6-9.
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 En = -(13.6/n2) эВ, где n = 1, 2, 3, ….
С6-10. В сосуде находится разреженный атомарный водород. Атом водорода в основном состоянии (Е1 = - 13,6 эВ) поглощает фотон с частотой 3,7•1015 Гц. С какой скоростью v движется вдали от ядра электрон, вылетевший из атома в результате ионизации? Энергией теплового движения атомов водорода пренебречь.
С6-11. Покоящийся атом излучает фотон с энергией 16,32•10-19 Дж в результате перехода электрона из возбуждённого состояния в основное. Атом в результате отдачи начинает двигаться поступательно в противоположном направлении с кинетической энергией 8,81•10-27 Дж. Найдите массу атома. Скорость атома считать малой по сравнению со скоростью света.
