, (1)
Где Кл — заряд электрона,
Дж. с — постоянная Планка,
= 3.108 м / с — скорость света в вакууме. Подставим числовые значения в уравнение (1) и получим
= 10,8 В.
Ответ: = 10,8 В.
Лабораторно-практические занятия по физике
Занятия 36.
Тема: Атом. Ядро атома и радиоактивность.
Цель: решение задач по физике атома и ядра.
Студент должен знать и уметь: основные понятия относительно строения атома и атомного ядра, существование явления радиоактивного распада ядер, закон радиоактивного распада, ядерные реакции, уметь решать задачи по рассматриваемой теме.
Задача № 1
Определить энергию электрона в атоме водорода в его основном состоянии, а также вычислить потенциал ионизации атома.
Решения. Полная энергия электрона в атоме водорода выражается формулой, где
— стала Ридберга;
Дж. с — постоянная Планка;
М / с — скорость света;
— порядковый номер элемента в периодической системе элементов Менделеева;
— целое число (
= 1, 2, 3, 4, …).
В случае атома водорода = 1, а
= 1 для основного состояния, тогда
(1).
Поскольку работа удаления электрона с нормальной орбиты на бесконечность равна
, то
и учитывая уравнения (1)
.
Числовые значения искомых величин найдем после подстановки в формулы общего решения числовых значений величин и вычислений: = 2,172.10-18 Дж. И
= 13,6 В.
Ответ: = 2,172.10-18 Дж. И
= 13,6 В.
Задача № 2
Определить длину волны, что соответствует границе серии Пальмера.
Решения. Длины волн спектральных линий всех серий водорода определяют по формуле
Задача № 1
Вычислить энергетический баланс такой ядерной реакции: .
Решения. Энергетический баланс реакции можно вычислить, если известный дефект массы ядерной реакции , тогда
. Если
> 0, то это означает, что в результате ядерной реакции энергия будет выделяться, а если
<0, то энергия будет поглощаться.
Подсчитаем в атомных единицах массы массу частиц до и после реакции, а затем найдем разницу масс, т. е. дефект массы .
Выходные частицы (А. О. М.)
Частицы, образовавшиеся (А. О. М.)
Дефект масс = 16,02226 — 16,00770 = 0,01456 (а. А. Н.). Поскольку
> 0, то это означает, что в результате ядерной реакции энергия выделилась; найдем величину этой энергии: (1 а. А. Н. = 1,662.10-27 кг)
(Дж).
Ответ: = 2,18
Дж.
Задача № 2
На сколько изменится масса = 1 кг урана
на протяжении
= 1 год вследствие радиоактивного распада?
Решения. Масса атомов, распавшихся за время , отнесенная к 1 кг, может быть найдена так:
=
.1а. А. Н.
Где
— атомная масса урана, а
— количество атомов, которая распадается за 1 год в 1 кг.
Количество атомов , распадающейся за время
, пропорциональна числу атомов
в 1 кг урана, т. е.
,
— стала распада.
Выражая последней формуле постоянную через
, где
— период полураспада, а
Через
, где
— число Авогадро,
— масса киломолю урана, получим
.
Тогда искомая масса атомов, распавшейся за один год, будет . Числовое значение
= — 1б,54.10-10 кг, т. е.
= — 1б,54.10-10 кг / год.
Примечание. Формуле можно пользоваться так, что
Ответ: = — 1б,54.10-10 кг / год.
Задача № 3
Ядро урана , захватив один нейтрон, распалось на два осколка и выбросило два нейтрона. Одним из осколков есть ядро бария
.Определить атомный номер, массовое число и химический символ второго осколка.
Решения. Запишем реакцию деления +
+ 2
.
Воспользуемся: 1) закон сохранения зарядовой чисел, 2) законом сохранения массовых чисел:
92 + 0 = 56 + Z + 0. Z = 92 — 56 = 36. 2) 235 + 1 = 139 + А + 2, А = 236 — 139 = 95. Ядро: .
Ответ: атомный номер Z = 36, массовое число А = 95, химический символ второго осколка
Задача № 3
Сколько энергии выделяется при объединении протона и нейтрона? Какова длина волны образованного фотона, если вся выделенная энергия достается ему?
Решения. Используя данные таблицы масс (= 1,00758 а. А. Н.,
= 1,00898 а. А. Н.
= 2,0141 а. О. М.), вычислим дефект масс для образования ядра из двух частиц:
= 0,00184 а. А. Н. Вычисляем выделенную энергию (энергию фотона)
1,71 МэВ. По формуле
, находим длину волны фотона:
= 0,00072 нм.
Ответ: 0,00184 а. А. Н.
1,71 МэВ.
= 0,00072 нм.
Реферати :
- явление самоиндукции.идуктивность контура.индуктивность соленоида
- классификация пищевых добавок,качество,гигиеническая регламентация применения
- Технологическая схема приготовления бисквитного полуфабриката
- . Технологическая схема производства порционных и мелкокусковых полуфабрикатов из говядины. Нормы выхода отдельных частей.
- схема разделка туш убойных животных
- . Технологическая схема производства порционных полуфабрикатов из говядины
- определение свежести мяса титрование кислот
- творог добряна процес производства
- технологическая схема производства мяса