Sprawdzian wiadomosci dla klas pierwszych - efekt fotoelektryczny i atom wodoru

zadanie 1
Wyznacz długość fali światła padającego na metalową płytkę, które wywołuje efekt fotoelektryczny, jeśli praca wyjścia dla tego metalu wynosi 1,875 eV, a energia kinetyczna 29,5 eV

Zadanie 2
Praca wyjścia elektronów dla potasu wynosi 2 eV. Oblicz maksymalną prędkość wybijanych elektronów z potasu, jeśli oświetlamy go światłem o długości 400 nm.

Zadanie 3
Jakie przejścia elektronu do stanu podstawowego mogą zaistnieć, jeśli elektron znajduje się na 5-tej powłoce? Jakie serie odpowiadają tym przejściom

Zadanie 4
W atomie wodoru energia elektronu w stanie podstawowym wynosi -13,6 eV. Elektron znajduje się na 3 powłoce.
a) Ile wynosi energia atomu wodoru?
b) Wyznacz moment pędu elektronu na tej powłoce
c) Elektron przechodzi z trzeciej powłoki do stanu podstawowego. Wyznacz energię fotonu odpowiadającej takiemu przejściu
d) Jaka długość fali jest emitowana w tym przejściu?
e) Wyznacz częstotliwość tej fali
f) Jest to seria …………………………………………

Zadanie X
Elektron porusza się z prędkością v = 7 • 10 ^6 m/s.
a) Wyznacz długość fali de Broglie'a towarzyszącej tej cząsteczce
b) Oblicz energię kinetyczną tej cząsteczki w eV (pomiń efekt relatywistyczny)

Zadanie 5.
Oblicz długość fali emitowanej przez atom wodoru przy przejściu elektronu z 4 na 3 powłokę.

Zadanie 6
Oblicz, ile razy przyciąganie elektrostatyczne między jądrem a elektronem jest silniejsze od grawitacyjnego?
Czy wynik zależy od numeru powłoki, na której znajduje się elektron.



TEORIA
1. Efekt fotoelektryczny
-Jakie założenie o naturze światła umożliwia wyjaśnić efekt fotoelektryczny?
- Omów doświadczenie, podczas którego można zaobserwować efekt fotoelektryczny.
- Wyjaśnij pojęcie „praca wyjścia”. Podaj odpowiednie równanie na pracę wyjścia.
- Jak możesz obliczyć energię i prędkość elektronów wybitych z danego metalu przez promieniowanie o określonej częstotliwości?
- Jak możesz ocenić na podstawie podanej pracy wyjścia dla danego metalu oraz długości fali lub barwy padającego nań promieniowania, czy zajdzie efekt fotoelektryczny?
- Wyjaśnij pojęcie fotonu oraz podaj równania na jego energię (częstotliwość, długość fali elektromagnetycznej).
- Podaj zakres długości fal elektromagnetycznych dla których możliwe jest obserwowanie widma od filetowego do czerwonego. Wymień kolejno podstawowe kolory widma.

2. Atom wodoru
- Podaj postulaty Nielsa Bohra dotyczące atomu wodoru.
- Jak możesz wyznaczyć promień n –tej orbity elektronu atomu wodoru, jeśli pierwsza orbita wynosi 53 pm. Wyprowadź wzór na prędkość elektronu na n-tej orbicie.
- Przedstaw na rysunku i wyjaśnij na czy polega „emisja fotonu”, a na czym „absorpcja fotonu.
- Jaką energię posiada atom wodoru w stanie podstawowym, a jaką, gdy elektron znajduje się na 3-ciej orbicie?
- Dlaczego energię wyrażamy w eV? Jak możesz energię w dżulach zamienić na eV?
- Jak wygląda widmo wodoru?
- Jak możesz wyznaczyć końcową prędkość elektronu poruszającego się po danej orbicie po pochłonięciu fotonu o podanej energii ?
- Jak jest wartość stałej Rydberga i jakie ma zastosowanie ta stała?
- Jak możesz wyznaczyć częstotliwość fali fotonu emitowanego podczas przejścia elektronu między określonymi orbitami?
- Podaj sposób wyznaczania długość fali fotonu emitowanego podczas przejścia elektronu między określonymi orbitami.
- Czy możesz nazwać serie widmowe atomu wodoru w zakresie światła widzialnego, ultrafioletowego i podczerwieni?
- Wyjaśnij, na ile sposobów elektron może przejść z 5-tej na 1-szą orbitę.