Для успешного решения задания № 20 необходимо понимание принципа строения атомов веществ по Резерфорду, знание сущности процесса радиоактивного распада, а также основных понятий квантовой оптики.
Задание EF17973
На металлическую пластинку падает монохроматическая электромагнитная волна, выбивающая электроны из пластинки. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетевших из пластинки в результате фотоэффекта, составляет 3 эВ, а работа выхода из металла в 2 раза больше этой энергии. Чему равна энергия фотонов в падающей волне?
Ответ:
а) 9 эВ
б) 2 эВ
в) 3 эВ
г) 6 эВ
Алгоритм решения
1. Записать исходные данные.
2. Записать формулу закона сохранения энергии применительно к фотоэффекту.
3. Выполнить решение в общем виде.
4. Подставить известные данные и найти искомую величину.
Решение
Запишем исходные данные:
• Максимальная кинетическая энергия выбитых электронов: Emax = 3 эВ.
• Работа выхода из металла: A = 2 Emax .
Закона сохранения энергии для фотоэффекта:
h ν = A + m v 2 2 . .
Или:
E = A + E m a x = 2 E m a x + E m a x = 3 E m a x = 3 · 3 = 9 ( э В )
Ответ: а
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF17570
На рисунке представлен фрагмент диаграммы энергетических уровней атома. Какой из отмеченных стрелками переходов между энергетическими уровнями сопровождается излучением фотона с максимальной энергией?
Ответ:
а) с уровня 1 на уровень 5
б) с уровня 5 на уровень 2
в) с уровня 5 на уровень 1
г) с уровня 2 на уровень 1
Алгоритм решения
Сформулировать второй постулат Бора.
Определить, при переходе с какого на какой уровень выделяется фотон с максимальной энергией.
Решение
Излучение света происходит при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией Ek в стационарное состояние с меньшей энергией En . Энергия излученного фотона равна разности энергий стационарных состояний.
Причем чем на более высоком уровне находится электрон, тем с более высокой энергией фотон он испускает при переходе на 1 уровень. Поэтому на рисунке нам подходит переход с уровня 5 на уровень 1.
Ответ: в
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF17501
Дан график зависимости числа нераспавшихся ядер висмута 203 83 Bi от времени. Каков период полураспада этого изотопа?
Ответ:
а) 500 мин
б) 750 мин
в) 1000 мин
г) 1200 мин
Алгоритм решения
Взять на рисунке любые 2 точки графика так, чтобы количества ядер вещества различалось в них вдвое.
Определить для этих точек соответствующее время.
Определить период полураспада.
Решение
Возьмем на графике точки, соответствующие 10∙1020 и 20∙1020 ядер вещества. Поскольку их количество изменилось вдвое, то разница во времени между этими точками и будет периодом полураспада. Время, соответствующее 20∙1020 , равно около 500 минут. Для 10∙1020 оно составляет около 1250 минут. Следовательно, период полураспада составляет 1250 – 500 = 750 минут.
Ответ: б
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF18114
Из какого ядра в результате двух последовательных α-распадов образуется ядро 84 216 Po?
Ответ:
Алгоритм решения
Установить, какие величины меняются при альфа-распаде вещества.
Установить характер их изменений.
Выяснить, какое вещество может дать данный изотоп полония при двойном альфа-распаде.
Решение
Когда вещество претерпевает альфа-распад, образуется новое ядро и выделяется альфа-частица — ядро гелия. Эта частица имеет зарядовое число 2. Поэтому новое ядро будет иметь заряд, меньший на 2 единицы. Если же произойдет 2 распада подряд, то во втором случае зарядовое число будет меньше на 4 единицы. Полоний в нашем случае — продукт двойного распада. Его зарядовое число — 84. Следовательно, у начального элемента заряд был равен на 4 единицы больше: Z = 84 + 4 = 88. Нам подходит радий, имеющий такое зарядовое число.
Ответ: в
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить