Невозможно отобразить презентацию
physicsSimilar presentations:
Решение задач Атомная и Квантовая физика
Решение задач Атомная и Квантовая физика Задача 1 Определить длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, прошедшего разность потенциалов U=9.8 В.
Решение 1 Дано: Решение: е =1.6*10-19 Кл.
еU= mе ν2/2 U= 9.8 В.
v= √ 2еU/ mеpе = p pе=mе v= √ 2еmеU λ=? pе = p ;
p= h/ λ λ=h/ √ 2еmеU Ответ :392 нм.
Задача 2 Определить, во сколько раз начальное количество ядер радиоактивного изотопа уменьшиться за три года, если за один год оно уменьшилось в 4 раза Решение 2 Дано Решениеt1 =1год N= N0е-λtt2 =3года правка:- λt – степеньN0 / N1 =4 N1=N0е-λt1N0 / N2 =? N2=N0е-λt2 N0 / N1=е-λt1=4 λ=ln4/t1 N0 / N2=е-λt2=е ln4*t2/t1=е 3ln4 Ответ : N0 / N2=64 Задача 3 Определить период полураспада радиоактивного изотопа, если 5/8 начального количества ядер этого изотопа распалось за время t=849с.
Решение 3 Дано Решение: ∆N : N0 =5/8 N = N0е-λt t= 849c.
∆N : N0 = N0 – N :N0 =1-е- λt =5/8T1/2=?е- λt =3/8- λt= ln 3/8 λ= ln8/3 / t T1/2 =ln2 : λ= ln2t : ln8/3 Ответ : T1/2 =10мин.
Задача 4 Наименьший радиус орбиты электрона в атоме водорода, когда он находиться в нормальном состоянии, r1 =0.528*10-10 м.
Определить радиус орбиты электрона и его линейную скорость, когда атом водорода находится на третьем энергетическом уровне.
Решение 4 Дано: Решение:r1 =0.528 *10-10 м rn= r1n2 n=3 r3 =0.528 *10-10 *9=0.48 нм.me =9,1*10-31 кг mev rn = ħ n , где ħ=h/2π ħ=1,02*10-34 Дж*с v= ħ n / mernr3 =? V3 =3 ħ / me r3V3 = ? V3 =7.08*105 м/с=708 км/с Ответ V3 = 708 км/сr3 = 0.48 нм.
Задача 5 Определить длину волны электромагнитного излучения атома водорода при переходе его с пятого энергетического уровня на второй Решение 5 Дано: Решение:Е1 = -13,53 эВ.
hc : λ = Еm – Еn = Е1 : n2 - Е1 : m2 m=2 = Е1(m2- n2 ) : m2n2=Е1 (-21):100 n=5 λ= - 100 hc : Е1 21 c=3*108 м/с λ=4,37*10-7 м=437 нм.
h=6.62*10-34 Дж * с λ=? ответ 437 нм.
Задача 6 Дополнить ядерную реакцию, протекающую под действием α-частицы:7Li3 +4He2 →mXn +3He2 Решение 6 По закону сохранения нуклонов: 7+4=m+3;
m=8 3+2=n+2;
n=3 Окончательно запишем: 7Li3 +4He2 →8Li3 +3He2 Задача 7 Определить энергетический выход ядерной реакции14N7 +1H1 →12C6 +4He2 если энергия связи у ядер азота 115,6 МэВ, углерода-92,2 Мэв, гелия-28,3 МэВ.
Решение 7 Дано Е св(14N7 )=115.6 МэВ.Е св(12С6 )=92.2 МэВ.Е св(4 Не2 )=28.3 МэВ.
∆Е=? Решение ∆Е= Е св(12С6 )+ Е св(4 Не2 )- Е св(14N7 ) ∆Е= 92,2+28,3-115,5=4,9 МэВ.
Ответ 4,9 МэВ.
Задача 8 Энергия связи ядра, состоящего из трех протонов и четырех нейтронов, равна 39,3 МэВ.
Определить массу m нейтрального атома.
Решение 8 Дано: Решение: δЕ св =39,3 МэВ Е св =[ Z mн +(A-Z) mn -m]c2 =6,288*10-22 Дж.
Е св/2 = Z mн +(A-Z) mn -m Z =3 m= Z mн +(A-Z) mn - Е св/c2 N =4mn =1.675*10-27 кг.mн =1,6736*10-27 кгm=? Ответ: m=1,165*10-26 кг.
Задача 9 Определить удельную энергию связи δЕ св (энергию связи, отнесенную к одному нуклону) для ядер:4He2;12C6 .
Массы нейтральных атомов гелия и углерода соответственно равны 6,6467*10-27 кг и 19,9272*10-27 кг.
Решение 9 Дано: Решение:4He2Е св =∆mc212C6Е св =[ Z mн +(A-Z) mn -m]c2 δЕ св =? δЕ св = [ Z mн +(A-Z) mn -m]c2/A m(4He2 )=6.6467*10-27 кг.
m(12C6 )=19,9272*10-27 кг.
mn =1,675*10-27 кг.
mн =1,6736*10-27 кг ответ: δЕ св =7,1 МэВ/нуклон;
δЕ
Решение 1 Дано: Решение: е =1.6*10-19 Кл.
еU= mе ν2/2 U= 9.8 В.
v= √ 2еU/ mеpе = p pе=mе v= √ 2еmеU λ=? pе = p ;
p= h/ λ λ=h/ √ 2еmеU Ответ :392 нм.
Задача 2 Определить, во сколько раз начальное количество ядер радиоактивного изотопа уменьшиться за три года, если за один год оно уменьшилось в 4 раза Решение 2 Дано Решениеt1 =1год N= N0е-λtt2 =3года правка:- λt – степеньN0 / N1 =4 N1=N0е-λt1N0 / N2 =? N2=N0е-λt2 N0 / N1=е-λt1=4 λ=ln4/t1 N0 / N2=е-λt2=е ln4*t2/t1=е 3ln4 Ответ : N0 / N2=64 Задача 3 Определить период полураспада радиоактивного изотопа, если 5/8 начального количества ядер этого изотопа распалось за время t=849с.
Решение 3 Дано Решение: ∆N : N0 =5/8 N = N0е-λt t= 849c.
∆N : N0 = N0 – N :N0 =1-е- λt =5/8T1/2=?е- λt =3/8- λt= ln 3/8 λ= ln8/3 / t T1/2 =ln2 : λ= ln2t : ln8/3 Ответ : T1/2 =10мин.
Задача 4 Наименьший радиус орбиты электрона в атоме водорода, когда он находиться в нормальном состоянии, r1 =0.528*10-10 м.
Определить радиус орбиты электрона и его линейную скорость, когда атом водорода находится на третьем энергетическом уровне.
Решение 4 Дано: Решение:r1 =0.528 *10-10 м rn= r1n2 n=3 r3 =0.528 *10-10 *9=0.48 нм.me =9,1*10-31 кг mev rn = ħ n , где ħ=h/2π ħ=1,02*10-34 Дж*с v= ħ n / mernr3 =? V3 =3 ħ / me r3V3 = ? V3 =7.08*105 м/с=708 км/с Ответ V3 = 708 км/сr3 = 0.48 нм.
Задача 5 Определить длину волны электромагнитного излучения атома водорода при переходе его с пятого энергетического уровня на второй Решение 5 Дано: Решение:Е1 = -13,53 эВ.
hc : λ = Еm – Еn = Е1 : n2 - Е1 : m2 m=2 = Е1(m2- n2 ) : m2n2=Е1 (-21):100 n=5 λ= - 100 hc : Е1 21 c=3*108 м/с λ=4,37*10-7 м=437 нм.
h=6.62*10-34 Дж * с λ=? ответ 437 нм.
Задача 6 Дополнить ядерную реакцию, протекающую под действием α-частицы:7Li3 +4He2 →mXn +3He2 Решение 6 По закону сохранения нуклонов: 7+4=m+3;
m=8 3+2=n+2;
n=3 Окончательно запишем: 7Li3 +4He2 →8Li3 +3He2 Задача 7 Определить энергетический выход ядерной реакции14N7 +1H1 →12C6 +4He2 если энергия связи у ядер азота 115,6 МэВ, углерода-92,2 Мэв, гелия-28,3 МэВ.
Решение 7 Дано Е св(14N7 )=115.6 МэВ.Е св(12С6 )=92.2 МэВ.Е св(4 Не2 )=28.3 МэВ.
∆Е=? Решение ∆Е= Е св(12С6 )+ Е св(4 Не2 )- Е св(14N7 ) ∆Е= 92,2+28,3-115,5=4,9 МэВ.
Ответ 4,9 МэВ.
Задача 8 Энергия связи ядра, состоящего из трех протонов и четырех нейтронов, равна 39,3 МэВ.
Определить массу m нейтрального атома.
Решение 8 Дано: Решение: δЕ св =39,3 МэВ Е св =[ Z mн +(A-Z) mn -m]c2 =6,288*10-22 Дж.
Е св/2 = Z mн +(A-Z) mn -m Z =3 m= Z mн +(A-Z) mn - Е св/c2 N =4mn =1.675*10-27 кг.mн =1,6736*10-27 кгm=? Ответ: m=1,165*10-26 кг.
Задача 9 Определить удельную энергию связи δЕ св (энергию связи, отнесенную к одному нуклону) для ядер:4He2;12C6 .
Массы нейтральных атомов гелия и углерода соответственно равны 6,6467*10-27 кг и 19,9272*10-27 кг.
Решение 9 Дано: Решение:4He2Е св =∆mc212C6Е св =[ Z mн +(A-Z) mn -m]c2 δЕ св =? δЕ св = [ Z mн +(A-Z) mn -m]c2/A m(4He2 )=6.6467*10-27 кг.
m(12C6 )=19,9272*10-27 кг.
mn =1,675*10-27 кг.
mн =1,6736*10-27 кг ответ: δЕ св =7,1 МэВ/нуклон;
δЕ