Zestaw zadań do zajęć wyrównawczych z fizyki

Zestaw zadań do zajęć wyrównawczych z fizyki dla IFT
20. Fizyka atomowa.
1. Pojęcia podstawowe
1.1 Omówić zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne.
1.2 Omówić pojęcie fali materii de Broglie’a.
1.3 Omówić model Bohra atomu.
2. Rozwiąż zadania
2.1 Lampa sodowa świeci tak, że jej moc promieniowania P=100W. Ile fotonów n wysyła ta lampa w ciągu
czasu t=1s, jeżeli długość fali światła żółtego wysyłanego przez lampę λ=589nm?
2.2 Wyprowadzić wzór na:
a) promień n-tej orbity elektronu;
b) energię elektronu na n-tej orbicie;
c) stałą Rydberga
dla modelu Bohra atomu wodoru.
2.3 Obliczyć graniczne długości linii widmowych atomu wodoru dla serii Lymana i Balmera (wartości
tablicowe to odpowiednio: 911.7Å, 3646.8Å).
2.4 Obliczyć częstość promieniowania elektromagnetycznego wysyłanego podczas przejścia elektronu
w atomie wodoru z trzeciej na pierwszą orbitę bohrowską.
2.5 Wyznaczyć wzór na comptonowską długość fali elektronu.
2.6 Obliczyć graniczną długość fali zjawiska fotoelektrycznego dla srebra, dla którego praca wyjścia
W=4.7eV.
2.7 Jaka część x energii fotonu padającego na powierzchnię metalu przypada na wyrwanie elektronu
z metalu, jeśli energia kinetyczna wylatujących elektronów E=1.2eV, a graniczna długość fali dla
zjawiska fotoelektrycznego λg=260nm?
2.8 Na powierzchnię platyny pada w próżni promieniowanie nadfioletowe o długość fali λ=150nm. Aby
fotoprąd nie płynął, należy przyłożyć napięcie hamujące nie mniejsze niż Us=1.8V. Obliczyć pracę
wyjścia elektronu dla platyny.
2.9 Obliczyć długość fali de Broglie’a dla:
a) człowieka o masie m=70kg poruszającego się z prędkością v=5km/h;
b) pocisku karabinowego o masie m=20g poruszającego się z prędkością v=800m/s;
c) elektronu o masie m=9.1·10-31 kg poruszającego się z prędkością v=0.01c.