Как называется наименьшая порция энергии электромагнитного излучения?
Какова формула Эйнштейна для энергии фотона?
Какой эксперимент подтвердил корпускулярно-волновую природу света?
Как называется явление, при котором электрон выбивается из вещества под действием света?
В атоме Бора электроны:
Рассчитайте энергию фотона, если длина волны излучения составляет 500 нм.
Опишите опыт Резерфорда и его значение для атомной физики.
Почему спектры излучения атомов дискретны?
Рассчитайте частоту ультрафиолетового излучения с энергией фотона 4 эВ.
В водородоподобном атоме электрон переходит с орбиты с энергией эВ на орбиту с энергией эВ. Какую длину волны имеет излучённый фотон?
Физика 11 класс Квантовая физика
1. Наименьшая порция энергии электромагнитного излучения называется фотоном.
2. Формула Эйнштейна для энергии фотона выглядит следующим образом:
Е = h * ν,
где:
3. Эксперимент, который подтвердил корпускулярно-волновую природу света, это опыт с двойной щелью, проведенный Томасом Юнгом. В этом эксперименте свет проходит через две узкие щели и создает интерференционную картину на экране, что свидетельствует о волновой природе света. Однако, когда свет отправляют по одному фотону, интерференция также наблюдается, что подтверждает его корпускулярную природу.
4. Явление, при котором электрон выбивается из вещества под действием света, называется фотоеффектом.
5. В атоме Бора электроны располагаются на определенных орбитах, каждая из которых соответствует определенному уровню энергии. Электроны могут переходить между этими уровнями, испуская или поглощая фотон.
6. Рассчитаем энергию фотона, если длина волны излучения составляет 500 нм.
Сначала нужно перевести длину волны в метры: 500 нм = 500 × 10^-9 м.
Теперь используем формулу:
Е = h * c / λ,
где:
Подставим значения:
Е = (6.626 × 10^-34 Дж·с * 3 × 10^8 м/с) / (500 × 10^-9 м) = 3.976 × 10^-19 Дж.
7. Опыт Резерфорда заключался в том, что альфа-частицы были направлены на тонкую золотую фольгу. Большинство частиц проходило сквозь фольгу, но некоторые отражались под большими углами. Это привело к выводу о том, что атом состоит из центрального ядра, вокруг которого вращаются электроны. Значение этого опыта для атомной физики заключается в том, что он открыл структуру атома и положил начало ядерной физике.
8. Почему спектры излучения атомов дискретны? Спектры излучения атомов дискретны, потому что электроны могут находиться только на определенных уровнях энергии. При переходе электрона с одного уровня на другой происходит испускание или поглощение фотонов определенной энергии, что и приводит к появлению спектра с четкими линиями.
9. Рассчитаем частоту ультрафиолетового излучения с энергией фотона 4 эВ.
Сначала переведем энергию в джоули:
1 эВ = 1.602 × 10^-19 Дж, следовательно, 4 эВ = 4 * 1.602 × 10^-19 Дж = 6.408 × 10^-19 Дж.
Теперь используем формулу:
ν = E / h,
где E - энергия фотона, h - постоянная Планка.
Подставим значения:
ν = (6.408 × 10^-19 Дж) / (6.626 × 10^-34 Дж·с) ≈ 9.66 × 10^14 Гц.
10. В водородоподобном атоме электрон переходит с орбиты с энергией Э1 эВ на орбиту с энергией Э2 эВ. Какую длину волны имеет излучённый фотон?
Для расчета длины волны фотона используем формулу:
λ = h * c / ΔE,
где ΔE = Э1 - Э2. Подставьте значения энергии и найдите длину волны.