Задача 19

Электрон атома водорода переходит со второй орбиты на первую. Вычислить частоту и энергию излучения.

Дано:	Р ешение:
	Переход электрона с одной стационарной орбиты на другую сопровождается излучением (или поглощением) кванта энергии. Для водорода частота излучения (или поглощения) может быть найдена по формуле: , где: – постоянная Ридберга

Подставим числовые значения:

Энергия излучения, т.е. энергия кванта находится по формуле:

Задача 20

Длина волны γ-излучения радия равна м . Какую разность потенциалов надо приложить к рентгеновской трубке, чтобы получить рентгеновское излучение с этой длиной волны?

Д ано:	Решение:
	Коротковолновая граница сплошного рентгеновского спектра может быть найдена из соотношения , где: v – частота излучения; h – постоянная Планка; е – заряд электрона;

U – разность потенциалов, приложенная к рентгеновской трубке.

Т.к. , где: с – скорость света вакууме, то , отсюда

Проверим размерность .

Сделаем расчёты

Задача 21

В сосуд, содержащий 8 кг земли для проведения агробиологического эксперимента, внесён радиоактивный фосфор из расчёта 0,3 мкКи на

1 Кг массы почвы. Определить активность радиофосфора через 43 суток.

Дано:	Решение:
	Начальная активность радиоактивного фосфора, внесённого в 8 кг земли: . Так как , то используя закон радиоактивного распада, получим: .

Период полураспада фосфора составляет 14,3 суток, значит:

Задача 22

Вычислить дефект массы и энергию связи ядра .

Д ано:	Решение:
	Масса ядра всегда меньше суммы масс протонов и нейтронов из которых ядро образовалось. Дефект массы ядра (Δm) и есть разность между суммой масс свободных нуклонов и массой ядра, т.е. .

Так как масса ядра равна разности массы нейтрального атома и массы электронов в атоме , то Δm можно выразить: .

Массы нейтральных атомов, а также протона и нейтрона можно найти по таблице и подставить в расчётную формулу.

Поскольку Δm находили в а.е.м., то для нахождения энергии связи воспользуемся формулой .

1 эВ = 1,6·10^-19 Дж, поэтому энергию связи можно записать:

Задача 5

При соударении α - частицы с ядром бора произошла ядерная реакция, в результате которой образовалось два новых ядра. Одним из этих ядер было ядро атома водорода . Определите второе ядро, запишите ядерную реакцию. Определить выделяется или поглощается при этой реакции энергия, и какова её величина?

Д ано:	Решение:
	Запишем уравнение ядерной реакции: Порядковый номер и массовое число нового ядра находим из законов сохранения массы и электрического заряда:

Таким образом, новое ядро – это ядро атома углерода .

В окончательном виде реакция записывается:

Для нахождения энергии найдём разность масс ядер вступивших в реакцию и получившихся в результате её

Так как у Δm получился знак "+", то реакция идёт с выделением энергии, величину которой можно найти по формуле:

или

14