Treść zadania

Rozwiązania

• 

  0 0

  antekL1 23.4.2014 (10:15)

  To są zadania z załącznika "1940147_614121375326301_1788419729_n.jpg"
  W pozostałych załącznikach zadania są identyczne, trochę za dużo ich na raz.
  
  Zadania 1.
  Oznaczamy:
  energię fotonu przez E, częstotliwość przez f, długość fali przez \lambda,
  Stałe są w zadaniu:
  h - stała Plancka ; c - prędkość światła.
  
  Prędkość światła, długość fali i jej częstotliwość związane są wzorami:
  
  c = \lambda\,f\qquad\qquad\mbox{zatem}\qquad\qquad \lambda = \frac{c}{f}\qquad\qquad\mbox{oraz}\qquad\qquad f = \frac{c}{\lambda}
  
  Trzeba pamiętać tylko wzór po lewej stronie, pozostałe z niego wynikają.
  Zauważ, że długość fali jest w metrach, częstotliwość w Hz czyli 1/s.
  Jak się pomnoży metr * (1 / s) to wychodzą m/s, czyli jednostki prędkości.
  Ułatwia to zapamiętanie podstawowego wzoru.
  
  Energia fotonu wyraża się przez jeden ze wzorów:
  
  E = h\,f\qquad\qquad\mbox{oraz}\qquad\qquad E = \frac{h\,c}{\lambda}
  
  Też wystarczy zapamiętać tylko wzór po lewej stronie, bo ten po prawej
  wynika z niego na podstawie podstawowych związków, tych na górze.
  
  Czyli do zadań nr. 1 ze wszystkich zestawów wystarczy znajomość 2 wzorów.
  ============
  
  Zadanie 1 z górnego załącznika. Mamy częstotliwość, więc używamy E = h f.
  Wymiar wyniku to [ E ] = J * s / s = J
  Podstawiamy dane:
  
  E = h\,f = 6{,}63\cdot 10^{-34}\cdot 5\cdot 10^{15} = 3{,}315\cdot 10^{-18}\,\mbox{J}
  
  Zadanie 1 z dolnego załącznika. Mamy długość fali, więc używamy drugiego wzoru
  Wymiar wyniku to [ E ] = J * s * (m/s) / m = J
  Podstawiamy dane:
  
  E = \frac{h\,c}{\lambda} = \frac{6{,}63\cdot 10^{-34}\cdot 3\cdot 10^8}{3\cdot 10^{-7}}=6{,}63\cdot 10^{-19}\,\mbox{J}
  
  Częstotliwość obliczamy z podstawowego wzoru. Wynik jest w 1/s czyli Hz
  
  f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3\cdot 10^8}{3\cdot 10^{-7}} = 1\cdot 10^{15}\,\mbox{Hz}
  
  ==============================================
  
  Zadania 2
  Te zadania są prawie identyczne z zadaniami 1, bo trzeba obliczyć długość
  lub częstotliwość fali znając energię fotonu
  (praca wyjścia to MINIMALNA energia fotonu wywołującego zjawisko fotoelektryczne)
  Korzystamy ze wzorów podanych przy zadaniu 1. Pracę wyjścia oznaczamy W,
  oczywiście W = E
  ===========
  
  Zadanie 2 z górnego załącznika. Mamy długość fali, więc używamy drugiego wzoru
  
  W = E = \frac{h\,c}{\lambda} = \frac{6{,}63\cdot 10^{-34}\cdot 3\cdot 10^8}{4\cdot 10^{-8}}\,\approx\,4{,}97\cdot 10^{-18}\,\mbox{J}
  
  Zadanie 2 z dolnego załącznika. Mamy częstotliwość, więc używamy E = h f.
  
  W = E = h\,f = 6{,}63\cdot 10^{-34}\cdot 6\cdot 10^{15} = 3{,}978\cdot 10^{-18}\,\mbox{J}
  
  ==============================================
  
  Zadanie 3 z górnego załącznika
  Energia En elektronu na n-tej orbicie wynosi:
  (w obliczeniach podstawiamy n = 3; E1 to energia na pierwszej orbicie)
  
  E_n = \frac{E_1}{n^2} = \frac{-2{,}2\cdot 10^{-18}}{3^2} \approx -2{,}44\cdot 10^{-18}\,\mbox{J}
  
  Zadanie 3 z dolnego załącznika
  Promień Rn n-tej orbity zależy od promienia R1 pierwszej orbity następująco
  (podstawiamy w obliczeniach n = 4)
  
  R_n = R_1\,n^2 = 5{,}3\cdot 10^{-11}\cdot 4^2 = 8{,}48\cdot 10^{-10}\,\mbox{m}
  
  Pamiętaj, że energię na n-tej orbicie dzieli się przez n kwadrat,
  a promień orbity mnoży się przez n kwadrat.
  ==============================================
  
  Zadania 4.
  Podobne do zadania 3 z energią. Ponieważ pytania są jedynie o stosunek energii
  to obliczenia sprowadzają się do ułamków.
  
  Górny zestaw. Odpowiednie energie to E4, E2, E1.
  Szukamy stosunek oznaczamy przez "k" i stosujemy wzór na energię n-tej orbity:
  
  k = \frac{E_4-E_1}{E_4-E_2} = \frac{\frac{E_1}{4^2}-E_1}{\frac{E_1}{4^2}-\frac{E_1}{2^2}}=\frac{\frac{1}{16}-1}{\frac{1}{16}-\frac{1}{4}} = 5
  
  Odpowiedź: Pięciokrotnie. NIe jest istotne, czy odejmujesz E4-E1, czy odwrotnie,
  byle konsekwentnie. Wielkość E1, jak widzisz, nie jest potrzebna, bo się skróci.
  
  Dolny zestaw. Odpowiednie energie to E5, E2, E1.
  Postępujemy podobnie jak wyżej:
  
  k = \frac{E_5-E_1}{E_2-E_1} = \frac{\frac{E_1}{5^2}-E_1}{\frac{E_1}{2^2}-E1}=\frac{\frac{1}{25}-1}{\frac{1}{4}-1} = \frac{32}{25}
  
  ==============================================
  
  Rozumiesz, że wszystkie 4 zestawy to byłoby za dużo tekstu!
  W razie pytań pisz na priv.

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie