Question

Невозбужденный атом водорода поглотил квант света с длиной волны 8 * 10^-10 м. При этом произошла ионизация атома. С какой скоростью будет двигаться вырванный из атома электрон вдали от ядра? (По формулам вроде понимаю, и ответ сходится, но теоретически что-то не понимаю, прошу объяснить теоретическую часть решения)

Answer 1

См.прикрепленный файл!

Answer 2

Невозбужденный атом водорода и ионизация

Когда невозбужденный атом водорода поглощает квант света, происходит переход электрона из нижнего энергетического уровня на более высокий уровень. Однако, в данном случае произошла ионизация атома, что означает, что электрон полностью вырвался из атома и движется вдали от ядра.

Скорость вырванного электрона

Для определения скорости вырванного электрона, мы можем использовать закон сохранения энергии. При ионизации атома, энергия поглощенного кванта света полностью передается электрону. Таким образом, энергия кванта света равна кинетической энергии вырванного электрона.

Мы можем использовать формулу для кинетической энергии электрона:

E = (1/2)mv^2

где E - кинетическая энергия, m - масса электрона, v - скорость электрона.

Также, мы можем использовать формулу для энергии фотона:

E = hf

где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, f - частота света.

Мы знаем, что длина волны света (λ) и частота света (f) связаны следующим образом:

c = λf

где c - скорость света.

Теперь мы можем связать энергию фотона с длиной волны света:

E = hf = \frac{hc}{λ}

где h - постоянная Планка, c - скорость света, λ - длина волны света.

Таким образом, мы можем записать выражение для кинетической энергии электрона:

(1/2)mv^2 = \frac{hc}{λ}

Теперь мы можем решить это уравнение относительно скорости электрона:

v = \sqrt{\frac{2hc}{mλ}}

Расчет скорости вырванного электрона

Для расчета скорости вырванного электрона, нам необходимо знать значения постоянной Планка (h), скорости света (c), массы электрона (m) и длины волны света (λ).

Значение постоянной Планка: h = 6.62607015 × 10^-34 J·s. Значение скорости света: c = 299,792,458 м/с. Значение массы электрона: m = 9.10938356 × 10^-31 кг. Значение длины волны света: λ = 8 × 10^-10 м.

Подставляя значения в формулу, получаем:

v = \sqrt{\frac{2 \cdot 6.62607015 × 10^-34 J·s \cdot 299,792,458 м/с}{9.10938356 × 10^-31 кг \cdot 8 × 10^-10 м}}

После расчета получаем значение скорости вырванного электрона.