Zadania z fizyki atomowej - LO Abis Włocławek

facebook

Zadania z fizyki atomowej

Zestaw zadań z fizyki- Fizyka atomowa

 

Stałe:

  • Masa elektronu = 9,1*10^-31kg
  • Stała Plancka= 6,625*10-34Js = 4,14*10^-15eVs
  • Ładunek elektronu = 1,6*10^-19C
  • Prędkość światła c=3*10^8m/s
  • Promień orbity podstawowej wodoru    r1= 5,29* 10^-11m
  • Energia elektronu na orbicie podstawowej wodoru Eo=-13,6eV

 

Zad. 1

Zaznacz zjawiska świadczące o falowej naturze światła:

  • Interferencja;
  • Zjawisko fotoelektryczne;
  • Dyfrakcja;
  • Emisja wymuszona;

Zad. 2

Wstawiając znak X w odpowiednich miejscach tabeli wskaż metale, w których zachodzi zjawisko fotoelektryczne, kiedy znajdują się w strumieniu fal o podanej częstotliwości. Do obliczeń przyjmij następujące wartości prac wyjścia :

  • Wolfram               W=4,5 eV
  • Srebro                 W=4,3 eV
  • Cez                      W=1,8 eV

 

Wolfram

Srebro

Cez

0,5* 10^15

 

 

 

1,0* 10^15

 

 

 

1,5* 10^15

 

 

 

Zad. 3

Jaką energię ma elektron wybity z elektrody sodowej (o pracy wyjścia W=2,3eV), jeżeli użyto światła o długości 470nm:

  1. 0,15 eV
  2. 0,34 eV
  3. 1,5 eV
  4. 3,4 eV

Zad. 4

Uzupełnij zdanie odpowiednimi sformułowaniami:

Zjawisko fotoelektryczne jest możliwe, gdy A / B  uderzający  w metal  ma energię  C / D od pracy wyjścia, a więc kiedy promieniowanie padające na ten metal ma odpowiednio  E / F.

  • A    elektron
  • B    foton
  • C    większą
  • D    mniejszą
  • E    wysokie natężenie
  • F    wysoką częstotliwość.

Zad. 5

W każdej parze zaznacz rodzaj promieniowania, w którym fotony mają większą energię.

  • światło czerwone                              światło niebieskie
  • promieniowanie Roentgena              promieniowanie ultrafioletowe
  • światło żółte                                     światło fioletowe
  • promieniowanie ultrafioletowe          promieniowanie gamma

Zad. 6

Uzupełnij zdanie, zaznaczając takie odpowiedzi, żeby powstało zdanie prawidłowo opisujące zjawisko:

Atom, przechodząc ze stanu podstawowego w stan wzbudzony,  A / B energię równą  C / D energii elektronu na orbicie docelowej i energii na orbicie podstawowej.

  • A      emituje
  • B      pochłania
  • C      sumie
  • D      różnicy.

Zad. 7

Oblicz jaką energię wyemituje atom przy przejściu elektronu z orbity trzeciej na podstawową . Energia elektronu na orbicie podstawowej jest równa -13,6eV.

Zad. 8

Uzupełnij zdanie zaznaczając właściwe wyrazy:

Widmo absorbcyjne powstaje, gdy między ciałem emitującym światło  A / B i obserwatorem znajduje się  C / D.

  • A     białe
  • B     monochromatyczne
  • C     rozgrzany
  • D     chłodniejszy

 

Zad. 9

Zaznacz właściwe dokończenia zdań:

Rozgrzane ciała są źródłem fal elektromagnetycznych, których częstotliwość jest tym większa im  (wyższa jest temperatura ciała / chłodniejsze jest ciało).

Słońce jest źródłem promieniowania, którego widmo jest  (ciągłe / liniowe).

 

Zad. 10

Promień orbity podstawowej wodoru wynosi    r1= 5,29* 10^-11m . Oblicz promień trzeciej i piątej orbity.

Zad. 11

Oceń częstotliwość podanych rodzajów promieniowania a następnie wstaw odpowiedni znak < lub >.

  • światło niebieskie  ...........  światło  żółte
  • podczerwień  ..........    światło czerwone
  • promieniowanie gamma  .............   promieniowanie Roentgena.

Zad. 12

Na płytkę wykonaną z metalu o pracy wyjścia Ew=2eV pada fala o długości l=300nm. Płytka naładuje się do napięcia Uo:

  1. 1.5 V
  2. 2.14V
  3. 3.05V
  4. 3.46V

Zad.13

Elektron jest rozpędzany przez napięcie Uo=100V. Długość odpowiadającej mu fali de Broglie’a wynosi:

  1. 0,055nm
  2. 0,921nm
  3. 0,123nm
  4. 1,562nm

Zad. 14

Długość fali de Broglie’a odpowiadającej poruszającemu się elektronowi wynosi 10nm. Jego prędkość jest równa:

  1. 32,8 km/s
  2. 72,8 km/s
  3. 150,2 km/s
  4. 300,6 km/s

 

Zad. 15

Na płytkę wykonaną z metalu o pracy wyjścia Ew=2,5eV pada fala elektromagnetyczna, płytka ładuje się do napięcia Uo=3,4V. Fala ma długość:

  1. 100nm
  2. 180nm
  3. 210nm
  4. 300nm

 

Zad. 16

Na płytkę wykonaną z metalu o pracy wyjścia Ew=2eV pada fala elektromagnetyczna, płytka ładuje się do napięcia Uo=1,25V. Wybite elektrony mają prędkość maksymalną:

  1. 130km/s
  2. 354km/s
  3. 579km/s
  4. 663km/s

 

Zad. 17

Na płytkę wykonaną z metalu pada fala elektromagnetyczna o długości 300nm. Płytka ładuje się do napięcia Uo=1,24V. Praca wyjścia Ew jest równa:

  1. 1,56eV
  2. 1,98eV
  3. 2,90eV
  4. 3,56eV

Zad. 18

Na płytkę wykonaną z metalu pada fala elektromagnetyczna o długości 200nm. Praca wyjścia Ew jest równa 3,1eV. Maksymalna prędkość wybitych elektronów jest równa:

  1. 568km/s
  2. 1046km/s
  3. 2058km/s
  4. 4230km/s

Zad. 19

Zaznacz, które stwierdzenia są prawdziwe, a które fałszywe.

  • Jeśli w próbce metalu fotony światła niebieskiego wywołują zjawisko fotoelektryczne, zostanie ono również wywołane w tej próbce przez ultrafiolet.     (PRAWDA / FAŁSZ )
  • Pracą wyjścia nazywamy pracę, którą musi wykonać elektron, aby wyrwać się z powierzchni metalu.     (PRAWDA / FAŁSZ )
  • Liczba wybitych elektronów w zjawisku fotoelektrycznym zależy od częstotliwości promieniowania padającego na metal.   (PRAWDA / FAŁSZ )
  • Aby zwiększyć napięcie, do którego naładuje się oświetlona metalowa próbka, należy zwiększyć natężenie  padającego światła.   (PRAWDA / FAŁSZ

Zad. 20

Próbki złota i arsenu oświetlono ultrafioletem i promieniowaniem X. Zaznacz, które z wybitych elektronów będą miały najmniejszą energię?

 

Złoto (Ew=5,1eV)

Arsen (Ew=3,8eV)

Ultrafiolet (3*10^-7 m)

 

 

Promienie X (1*10^-9m)

 

 

 

Zad. 21

Jaką energię musi pochłonąć elektron przy przejściu między orbitami:

 

Przejście z :

energia

A

2 na 3

 

B

3 na5

 

C

5 na 25

 

 

Zad. 22

Oblicz promień orbit w atomie wodoru:

 

Numer orbity

Promień (m)

A

3

 

B

5

 

C

9

 

d

25

 

Zad. 23

Oblicz długość fali de Broglie’a elektronu wybitego z powierzchni aluminium (Ew= 4,3eV) przez foton o energii 6eV. Masa elektronu = 9,1*10^-31kg, stała Plancka= 6,625*10-34Js = 4,14*10^-15eVs.

Zad. 24

Różne rodzaje promieniowania można uszeregować zgodnie z ich malejącą częstotliwością w następujący sposób: promieniowanie

  1. rentgenowskie, widzialne, radiowe
  2. rentgenowskie, radiowe, widzialne
  3. radiowe, podczerwone, rentgenowskie
  4. radiowe, widzialne, rentgenowskie

Zad. 25

Energia kwantu światła o długości fali 600nm w porównaniu z energią kwantu o długości fali 300nm jest

  1. 4 razy większa
  2. 2 razy większa
  3. 2 razy mniejsza
  4. 4 razy mniejsza

Zad. 26

Praca wyjścia elektronów z katody wynosi 2 eV. Liczby elektronów uwolnionych z katody odpowiednio przez 300 fotonów o energii 4eV oraz przez 500 fotonów o energii 1eV wynoszą co najwyżej

  1. 600 i 250
  2. 600 i 0
  3. 300 i 0
  4. 300 i 250

 

Zad. 27

Powierzchnia metalu została oświetlona wiązką monochromatyczną. Przy którym z podanych kolorów prędkość wybijanych elektronów będzie największa?

  1. żółty
  2. zielony
  3. czerwony
  4. prędkość będzie taka sama

Zad.28

Na płytkę wykonaną z metalu o pracy wyjścia Ew=4eV pada fala elektromagnetyczna o pewnej długości l, płytka naładuje się do napięcia Uo= 2,2V. Długość fali l wynosi:

  1. 200nm.
  2. 300nm
  3. 400nm
  4. 600nm

Zad. 29

Na płytkę wykonaną z metalu o pracy wyjścia Ew=5,1eV pada fala o długości l=200nm. Maksymalna prędkość elektronów będzie równa:

  1. 230km/s
  2. 400km/s
  3. 625km/s
  4. 1800km/s
Joomla SEO by AceSEF