1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. Атомы некоего вещества находятся в состоянии с энергией...
Решение задачи на тему

Атомы некоего вещества находятся в состоянии с энергией Е = - 5 эВ. Электрон, столкнувшись с одним из таких атомов, отскочил, приобретя некоторую дополнительную энергию. Импульс электрона после столкновения с покоящимся атомом оказался равным 1,2 ∙ 10^-24

  • Физика
  • #Атомная физика
  • #Квантовая механика
Атомы некоего вещества находятся в состоянии с энергией Е = - 5 эВ. Электрон, столкнувшись с одним из таких атомов, отскочил, приобретя некоторую дополнительную энергию. Импульс электрона после столкновения с покоящимся атомом оказался равным 1,2 ∙ 10^-24

Условие:

Предположим, что схема энергетических уровней атомов некоего вещества имеет вид, показанный на рисунке, и атомы находятся в состоянии с энергией Е = - 5 эВ. Электрон, столкнувшись с одним из таких атомов, отскочил, приобретя некоторую дополнительную энергию. Импульс электрона после столкновения с покоящимся атомом оказался равным 1,2 ∙ 10^-24 кг ∙ м/с. Определите кинетическую энергию электрона до столкновения. Возможностью испускания света атомом при столкновении с электроном пренебречь.
Ответ выразите в Дж, поделите на 10^-19 и округлите до десятых.

Решение:

Буддим считать, что при столкновении атом переходит из состояния с энергией –5 эВ в более глубокое (более отрицательное) состояние. В результате атом «выдаёт» энергию ΔE, равную разности уровней, которая переходит электрону, то есть его кинетическая энергия возрастает на ΔE. Тогда для электрона справедливо соотношение сохранения энергии

K₍фин₎ = K₍нач₎ + ΔE.

При этом известно, что после столкновения у электрона измерен импульс p = 1,2∙10⁻²⁴ кг∙м/с, а его кинетическая энергия определяется выражением
  K = p²/(2m), где m = 9,11∙10⁻³¹ кг – масса электрона.

Найдём K₍фин₎:

K₍фин₎ = (1.2∙1...

Не нашел нужную задачу?

Воспользуйся поиском

Выбери предмет