Upp gifter. är elektronbanans omkrets lika med en hel de Broglie-våglängd. a. Beräkna våglängden. b. Vilken energi motsvarar våglängden?

Transkript

1 Upp gifter 1. Räkna om till elektronvolt. a. 3,65 10 J 1 J. Räkna om till joule. a.,8 ev 4,5 ev 3. Vilket är den längsta ljusvåglängd som kan slå loss elektroner från en a. natriumyta? kiselyta? 4. Kan ljuset från en natriumlampa slå loss elektroner från något grundämne? 5. Ljuset från en kvicksilverlampa träffar en natriumyta så att elektroner slås loss. a. Vilken bromsspänning krävs för att bromsa alla elektroner? Vilken energi får de snabbaste elektronerna? c. Vilken astiget får de? 6. Med vilken minsta spänning måste elektroner accelereras om man vill skapa röntgenstrålning med våglängden a. 60 nm 1 pm 7. Beräkna de Broglie-våglängden för a. en elektron med astigeten 10 km/s. en elektron som accelererats av spänningen 50 V. c. en bil som kör på en motorväg. 8. En elektron, en proton oc en -partikel ar samma de Broglievåglängd. Rangordna partiklarnas a. rörelseenergi. avböjningsradie i ett magnetfält. 9. En He-Ne-laser är märkt 63 nm,,3 mw. Hur många fotoner sänds ut varje sekund? Hur stor är osäkereten i energi för en partikel som bara existerar i 10 s? Elektronbanans radie i grundtillståndet är 5, m. Enligt Bors första postulat är elektronbanans omkrets lika med en el de Broglie-våglängd. a. Beräkna våglängden. Vilken energi motsvarar våglängden? 1. När polonium-10 sönderfaller sänds en alfapartikel med rörelseenergin 5,3 MeV ut. Vilken de Broglie-våglängd ar alfapartikeln?

2 1. Använd figuren nedan för att bestämma längsta oc kortaste våglängden i a. Lymanserien Balmerserien c. Pascenserien.. Röntgenstrålning framställs genom att elektroner accelereras med 5 kv oc sedan bromsas mot en volframbit. a. Vilken blir den kortaste våglängden i röntgenstrålningen? Om vi önskar elektroner med samma våglängd, med vilken spänning ska dessa då accelereras? c. Vid vilken spänning blir elektronens de Broglie-våglängd lika med den kortaste röntgenvåglängden? 3. I ett försök att bestämma elektronens massa accelererades elektroner med 19,0 V mot en dubbelspalt med spaltavståndet 0,10 μm. Man fick ett interferensmönster cm bakom spalten med 0,58 mm mellan två närliggande intensitetsmaximum. Vilket värde får man för elektronens massa (vi förutsätter att elektronens laddning oc Plancks konstant är kända)? 4. Hur många fotoner sänder ett rumstempererat svart A4-papper ut varje sekund? 5. Hur många gånger fler fotoner sänds ut från ett föremål om den absoluta temperaturen fördubblas?

3 UPPGIFTER A 1. a.,8 ev dividera med elementarladdningen 18 6,4 10 ev q 1, C. a. 3,65 10 J multiplicera med elementarladdningen 7, 10 J 3. a. 544 nm W0, där W0,8 ev 76 nm W0 4,5 ev (UV-ljus) 4. Ja, från exempelvis rubidium oc cesium. Våglängden 589 nm motsvarar energin,1 ev. 5. a. 1,1 V den kortaste våglängden är 365 nm vilket motsvarar 3,40 ev. W f W ger Wk 1,1 ev 1,79 10 J c. 67 km/s 6. a. 1 V 1, MV k 0 (eller 1,1 ev) W Uq k 7. a. 73 nm Uq 0,17 nm v m 38 c. 10 m vi ar antagit att m 1000 kg oc v 110 km/ 8. Rörelsemängden är samma för alla eftersom p p a. elektronen ögst, alfapartikeln lägst (massan avgör) Wk m elektronen oc positronen samma radie (åt olika åll), alfapartikeln alva radien p (laddningen avgör) qvb r r qb Plaser 7,3 10 fotoner. n, där Wfoton W foton 10. större än 15 5,7 10 J eller 33 kev Wt 4

4 11. a ,3 10 m r 18 13,6 ev (,18 10 J ) 15 6, 10 m mw k p W m m, där m 7 6, m

5 Facit UPPGIFTER B 1. a. 11 nm nivå 1, W 10,1 ev 91 nm nivå 1, W 13,6 ev 659 nm nivå 3, W 1,88 ev 366 nm nivå, W 3,39 ev c nm nivå 4 3, W 0,66 ev 81 nm nivå 3, W 1,51 ev. a. 0,5 nm Uq min Uq min 4,5 V Uq Uqm oc Uqm c. 1 MV mc U Uq Uqm q 3. d sin muq 30 1,04 10 kg 4. ca 1 10 st P A T 4 oc vi kan anta att den genomsnittliga våglängden ges av Wiens förskjutningslag T 5. 8 gånger effekten ökar 16 gånger oc fotonenergin fördubblas