zagadnienia do rozdziału: „ruch, jego powszechność i względność”

ZAGADNIENIA DO ROZDZIAŁU: Pomiar fizyczny. Wybrane wiadomości z mechaniki
1. Znajomość pojęć: zjawisko fotoelektryczne, fotokomórka, praktyczne wykorzystanie
fotokomórki, wyniki badania zjawiska fotoelektrycznego, wkład Maxa Plancka, wyjaśnienie
Alberta Einsteina, stała Plancka, kwant energii, foton, praca wyjścia, częstotliwość graniczna,
korpuskularno-falowa natura światła, promieniowanie, rodzaje promieniowania, widmo ciągłe, co
świeci światłem białym, widmo liniowe, źródła widma liniowego, widmo emisyjne, widmo
absorpcyjne, spektroskop, detektor UV, analiza widmowa, wykorzystanie analizy widmowej,
model Thompsona budowy atomu, model Rutherforda budowy atomu, model Bohra budowy
atomu, postulaty Bohra, stan podstawowy i wzbudzony elektronu, orbita dozwolona, co to znaczy,
że energia elektronu jest kwantowana w atomie wodoru, energia jonizacji, dlaczego powstaje
widmo liniowe pierwiastków.
2. Znajomość wzorów z objaśnieniem: energia fotonu: E  h , praca wyjścia: W  h  Ek ,
częstotliwość graniczna:  0 
W
, wzór Balmera:
h
1
1 
 1
 R H  2  2  , I postulat Bohra:

n 
2
h
, promień orbity dozwolonej w atomie wodoru: rn  n 2 r1 , energia elektronu na n-tej
2
1
1 
 1
powłoce: E n   2 A , energia emitowanego lub pochłoniętego fotonu: E n ,k  A 2  2  ,
n
n 
k
c
energia fotonu promieniowania elektromagnetycznego: E n ,k  h , długość fali:  
mVr  n

34
3. Stałe wartości: stała Plancka: h  6,63  10 J  s , prędkość światła: c  3  10 m / s , stała
1
R H  1,097  10 7 ,
Rydberga:
energia
elektronu
na
pierwszej
powłoce:
m
E1  2,2  10 18 J  13,6eV
8
4. Ćwiczenia rachunkowe:
Zad 1. Wyznacz energię elektronu na 4 orbicie dozwolonej.
Zad 2. Oblicz energię, którą emituje elektron, przechodząc w atomie wodoru orbity n1=3 na orbitę
n2=2. jaka jest długość fali świetlnej odpowiadającej temu przejściu?
Zad 3. Najmniejsza energia potrzebna do wybicia jednego elektronu z metalowej płytki jest równa
4,8  10 19 J . Załóżmy, że w pewnej chwili na płytkę pada 3000 fotonów o energii 9,6  10 19 J i 6000
fotonów o energii 1,6  10 19 J . Podaj maksymalną liczbę elektronów, które mogły być zostać wybite z
tej płytki.
Zad 4. Na fotokatodę wykonaną z niklu pada promieniowanie o częstotliwości   3,25  1015 Hz .
Oblicz maksymalną energię kinetyczną elektronów wyemitowanych przez fotokatodę. Praca wyjścia
dla niklu jest równa 8,01 10 19 J .
Zad 5 Graniczna długość fali promieniowania wywołującego zjawisko fotoelektryczne w rubidzie
wynosi 1  540nm . Oblicz prace wyjścia i maksymalną szybkość elektronów, jeżeli powierzchnia
rubidu jest oświetlana światłem, którego długość fali wynosi  2  400nm .
Zad 6. Oblicz największą długość fali wywołującą zjawisko fotoelektryczne w płytce srebra, dla
którego praca wyjścia jest równa 7,52 10 19 J .
UWAGA:
Zadania zostaną rozwiązane w prezentacji, dla klas Ia, Ib Ic ZSZ obowiązują zadania od 1-3. Dla klas
technikum i liceum ogólnokształcącego wszystkie.