Строение атома. Часть С.

Варианты задач ЕГЭ
разных лет
(с решениями).

<<< СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

1. На рисунке приведена схема энергетических уровней атома и указаны длины волн фотонов, излучаемых и поглощаемых при переходах с одного уровня на другой. Чему равна длина волны для фотонов, излучаемых при переходе с уровня Е4 на уровень Ev если λ₁₃ = 400 нм, λ₂₄ = 500 нм, λ₃₂ = 600 нм? (Решение)

2. На рисунке представлена схема энергетических уровней электронной оболочки атома и указаны частоты фотонов, излучаемых и поглощаемых при в переходах между этими уровнями. Какова минимальная длина волны фотонов, излучаемых атомом при любых возможных переходах между уровнями E₁, Е₂, Е₃ и Е₄, если ν₁₃ = 7·10¹⁴ Гц, ν₂₄ = 5·10¹⁴ Гц, ν₃₂ = 3·10¹⁴ Гц? (Решение)

3. Схема энергетических уровней атома некоторого вещества имеет вид, показанный на рисунке. Атомы находятся в состоянии Е(1). 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: ≈ 2,3·10-19 Дж.

4. Схема энергетических уровней атома некоторого вещества имеет вид, показанный на рисунке (см. рисунок к предыдущей задаче). Электрон, движущийся с кинетической энергией 1,5 эВ, столкнулся с одним из таких атомов, находящимся в состоянии Е₍₁₎, и отскочил, приобретя некоторую дополнительную энергию. Определите импульс электрона после столкновения, считая, что до столкновения атом покоился. Возможностью испускания света атомом при столкновении с электроном пренебречь. Ответ: ≈ 1,2·10-24 кг·м/с.

5. Значения энергии электрона в атоме водорода задаются формулой: Е_n = −13,6 эВ/n², n = 1, 2, 3, …. При переходах с верхних энергетических уровней на уровень с n = 1 излучаются фотоны, относящиеся к спектральной серии Лаймана. При переходах с верхних энергетических уровней на уровень с n = 2 излучаются фотоны, относящиеся к спектральной серии Бальмера. Найдите отношение минимальной энергии фотона в серии Лаймана к минимальной энергии фотона в серии Бальмера. Ответ: ≈ 5,4.

6. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой E_n = -13,6/ n² эВ, где n = 1, 2, 3, ... При переходе из состояния Е₂ состояние E₁ атом испускает фотон. Поток таких фотонов падает на поверхность фотокатода. Запирающее напряжение для фотоэлектронов, вылетающих с поверхности фотокатода, U_зап = 7,4В. Какова работа выхода А_вых фотоэлектронов с поверхности фотокатода? (Решение)

7. Предположим, что схема нижних энергетических уровней атомов некоего элемента имеет вид, показанный на рисунке, и атомы находятся в состоянии с энергией Е⁽¹⁾. Электрон, столкнувшись с одним из таких покоящихся атомов, в результате столкновения получил некоторую дополнительную энергию. Импульс электрона после столкновения с 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. Эффектом отдачи пренебречь. (Решение)

8. Предположим, что схема нижних энергетических уровней атомов некоего элемента имеет вид, показанный на рисунке (см. задание 7), и атомы находятся в состоянии с энергией Е⁽¹⁾. Электрон, столкнувшись с одним из таких атомов, в результате столкновения получил некоторую дополнительную энергию. Кинетическая энергия электрона до столкновения равнялась 2,3·10^-19 Дж. Определите импульс электрона после столкновения с атомом. Возможностью испускания света атомом при столкновении с электроном пренебречь, до столкновения атом считать неподвижными. (Решение)

8. На рисунке изображены энергетические уровни атома и указаны длины волн фотонов, излучаемых и поглощаемых при переходах с одного уровня на другой. Какова длина волны фотонов, излучаемых при переходе с уровня Е⁽⁴⁾ на уровень Е⁽¹⁾, если λ₁₃ = 400 нм, λ₂₄ = 500 нм, λ₃₂ = 600 нм. (Решение)

9.На рисунке (см. задание 8) представлены энергетические уровни электронной оболочки атома и указаны частоты фотонов, излучаемых и поглощаемых при переходах с одного уровня на другой. Какова длина волны фотонов, поглощаемых при переходе с уровня Е⁽¹⁾ на уровень Е⁽⁴⁾, если ν₁₃ = 6·10¹⁴ Гц, ν₂₄ = 4·10¹⁴ Гц ν₃₂ = 3·10¹⁴ Гц. (Решение)

10. На рисунке (см. задание 8) изображены несколько энергетических уровней атома и указаны длины волн фотонов, излучаемых и поглощаемых при переходах с одного уровня на другой. Экспериментально установлено, что минимальная длина волны для фотонов, излучаемых при переходах между этими уровнями, равна λ₀ = 250 нм. Какова величина λ₁₃, если λ₂₄ = 400 нм, λ₃₂ = 545 нм? (Решение)

11. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой Еn = −13,6 эВ/n² эВ, где n = 1, 2, 3, … При переходе атома из состояния Е⁽²⁾ в состояние Е⁽¹⁾ атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, фотон выбивает фотоэлектрон. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, λ_кр = 300 нм. Чему равна максимально возможная кинетическая энергия фотоэлектрона? (Решение)

12. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой Е_n = −13,6 эВ/n² эВ, где n = 1, 2, 3, … При переходе атома из состояния Е⁽²⁾ в состояние Е⁽¹⁾ атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, фотон выбивает фотоэлектрон. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, ν_кр = 6·10¹⁴ Гц. Чему равен максимально возможный импульс фотоэлектрона? (Решение)

13. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой Е_n = −13,6 эВ/n² эВ, где n = 1, 2, 3, … При переходе атома из состояния Е⁽²⁾ в состояние Е⁽¹⁾ атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, фотон выбивает фотоэлектрон. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, λ_кр = 300 нм. Чему равен максимально возможный импульс фотоэлектрона? (Решение)

14. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой Е_n = −13,6 эВ/n² эВ, где n = 1, 2, 3, … При переходе атома из состояния Е⁽²⁾ в состояние Е⁽¹⁾ атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, фотон выбивает фотоэлектрон. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, ν_кр = 6·10¹⁴ Гц. Чему равна максимальная возможная кинетическая энергия фотоэлектрона? (Решение)

15. Электрон, имеющий импульс p = 2·10^-24 кг·м/с сталкивается с покоящимся протоном, образуя атом водорода в состоянии с энергией Е_n (n = 2). В процессе образования атома излучается фотон. Найдите частоту ν этого фотона, пренебрегая кинетической энергией атома. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой Е_n = −13,6 эВ/n² эВ, где n = 1, 2, 3, … (Решение)

16. Электрон, движущийся со скоростью , сталкивается с покоящимся протоном, образуя атом водорода в состоянии с энергией Е_n (n = 3). В процессе образования атома излучается фотон. Найдите длину волны этого фотона, пренебрегая кинетической энергией атома. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой Е_n = −13,6 эВ/n² эВ, где n = 1, 2, 3, … (Решение)

17. Электрон, движущийся со скоростью v = 2·10⁶ м/с, сталкивается с покоящимся протоном, образуя атом водорода в состоянии с энергией Е_n (n = 2). В процессе образования атома излучается фотон. Найдите частоту этого фотона, пренебрегая кинетической энергией атома. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой Е_n = −13,6 эВ/n² эВ, где n = 1, 2, 3, … (Решение)

18. Покоящийся атом водорода массой 1,679·10^-27 кг излучает фотон с энергией 16,32·10^-19 Дж в результате перехода электрона из возбуждённого состояния в основное. В результате отдачи атом начинает двигаться поступательно в сторону, противоположную фотону. Найдите кинетическую энергию атома, если его скорость мала по сравнению со скоростью света. (Решение)

19. Электрон, имеющий импульс p = 2·10^-24 кг·м/с , сталкивается с покоящимся протоном, образуя атом водорода в состоянии с энергией Е_n (n = 3). В процессе образования атома излучается фотон. Найдите длину волны λ этого фотона, пренебрегая кинетической энергией атома. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой Е_n = −13,6 эВ/n² эВ, где n = 1, 2, 3, … (Решение)

20. Покоящийся атом излучает фотон с энергией 16,32·10-19 Дж в результате перехода электрона из возбуждённого состояния в основное. Атом в результате отдачи начинает двигаться поступательно в противоположном направлении с кинетической энергией 8,81·10^-27 Дж. Найдите массу атома. Скорость атома считать малой по сравнению со скоростью света. (Решение)

21. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой Е_n = −13,6 эВ/n² эВ, где n = 1, 2, 3, … При переходе атома из состояния E₂ в состояние E₁ атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, этот фотон выбивает фотоэлектрон. Частота света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, ν = 6·10¹⁴ Гц. Чему равен максимально возможный импульс фотоэлектрона? (Решение)