Задачі та вправи

Рівень А

3.1. Які фізичні явища свідчать про складну будову атома?

3.2. Що називають енергією іонізації атома?

3.3. Під час переходу атома Гідрогену з одного енергетичного стану в інший він випустив фотон з довжиною хвилі 490 нм. На скільки зменшилась енергія атома?

3.4. Переходячи з деякого стану збудження в інший збуджений стан, атоми Гідрогену випромінюють фотони з енергією 1,89 еВ. Яка довжина хвилі цього випромінювання? Яким кольором світиться водень?

3.5. Атом Гідрогену перебуває у стаціонарному стані з порядковим номером n = 3. Скільки фотонів з різними енергіями може випустити цей атом при переході в основний стан?

3.6. Унаслідок електричного розряду в розрідженому водні один з його атомів перейшов з основного стану в збуджений так, що порядковий номер стаціонарного стану змінився з n = 1 на n = 4. Надалі атом повернувся із цього стану в основний, випустивши послідовно 3 фотони. Що можна сказати про енергію, яку поглинув атом, та енергію фотонів, які він випромінив?

3.7. Чому, проводячи спектральний аналіз, досліджувану речовину вміщують у полум’я газового пальника або вводять в електричну дугу?

3.8. Який спектр випромінювання електричної лампи розжарювання? З яких променів складається це проміння? Чи є у спектрі електричної лампи розжарювання ультрафіолетова частина?

3.9. Інертний газ гелій уперше було виявлено не в земних умовах, а на Сонці, звідки й походить його назва (від грец. ηλιος — «Сонце»). Поясніть, як могло відбутися таке відкриття.

3.10. Визначте кінетичну енергію електрона, що досяг анода рентгенівської трубки, яка працює під напругою 50 кВ.

3.11. Електрони, що досягли анода рентгенівської трубки, мають швидкість 1 · 10⁸ м/с. Під якою напругою працює трубка?

3.12. Коли крізь йонізовані шари атмосфери проходять супутники чи космічні кораблі, то вони стають джерелами рентгенівського випромінювання. Як це пояснити?

Рівень Б

3.13. На яких експериментальних даних ґрунтувалися постулати Бора?

3.14. Атом Гідрогену внаслідок переходу зі стаціонарного стану з енергією Е₄ = -0,85 еВ у стаціонарний стан з енергією Е₂ = -3,38 еВ випромінив фотон. Визначте довжину хвилі фотона.

3.15. Для йонізації атома Нітрогену потрібна енергія 14,5 еВ. Визначте довжину хвилі випромінювання, яке може спричинити йонізацію.

3.16. Газовий лазер, робочим тілом якого є суміш гелію і неону, випромінює світловий пучок потужністю 50 мВт. На якій довжині хвилі працює лазер, якщо впродовж 1 хв він випромінює 9,5 · 10¹⁸ фотонів?

3.17. За допомогою спектроскопа отримали суцільний спектр. Що можна за цим спектром визначити: 1) хімічний склад речовини; 2) агрегатний стан речовини; 3) температуру речовини?

3.18. Яким способом можна встановити, солі яких металів присутні у воді в невеликих кількостях?

3.19. Які спектральні лінії з’являться під час збудження атомарного Гідрогену електронами з енергією 14 еВ?

3.20. Чому розріджені гази поглинають випромінювання лише певних частот, які утворюють дискретний спектр, а випромінювання інших частот проходить через них, не зазнаючи поглинання?

3.21. Які фізичні та хімічні властивості речовини? Як їх можна встановити за допомогою спектрального аналізу?

Є над чим замислитися

3.22. Фотон з енергією 15,5 еВ вибив електрон з незбудженого атома водню. Яку швидкість матиме електрон далеко від ядра атома?

3.23. Визначте довжину хвилі фотонів, які спричиняють йонізацію атомів Гідрогену, якщо радіус електронної орбіти — 0,2 мм.

3.24. На дифракційну ґратку падає нормально пучок світла від газорозрядної трубки, заповненої атомарним Гідрогеном. Стала ґратки 5 · 10^-4 см. З якої орбіти повинен перейти електрон на другу орбіту, щоб спектральну лінію у спектрі 5-го порядку можна було спостерігати під кутом 41°?

Зміст