Квантовая физика г. Ульяновск, многопрофильный лицей школа № 20 Доброхотов с.Б.
Квантовая физика.
Атом водорода
rn=… . r1=5х10-11м
(правило квантования )
И
злучение
и поглощение света.
Постулаты Бора:
1.Атомная система может находиться только в особых стационарных состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия Еn.
В стационарном состоянии атом не излучает.
2
h
= Ек
- Еn
h=6,62 х 10-34 Дж *с -постоянная Планка
Световые кванты (фотоны).
Э
нергия фотона.
И
мпульс фотона.
волновое число
( k )=1/м
М
асса фотона.
Обрати внимание!
В любом веществе и в вакууме фотоны движутся со скоростью равной скорости света с=3 х 108 м/с.
Фотоны не имеют массу покоя и не существуют в состоянии покоя.
Фотоэффект. (Вырывание электронов из вещества под действием света)
Законы фотоэффекта:
Количество электронов, вырываемых светом с поверхности металла за 1 секунду, пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны.
Максимальная кинетическая энергия вырванных светом электронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от интенсивности света.
h=A+Екин
Работа выхода А зависит от рода вещества
Квантовая физика.
Атом водород, излучение и поглощение света..
1.Излучение какой длины волны поглотил атом водорода, если полная энергия электрона в атоме увеличилась на 3•10-19 Дж? 1) 0,46 мкм 2) 0,66 мкм 3)0,58мкм 4) 0,32 мкм 5)0,86мкм
2. С какой стационарной орбиты на какую переходит электрон в атоме водорода при испускании волны с наименьшей частотой в видимой области спектра?
1) со второй на первую 2) с третьей на первую 3) с третьей на вторую 4) с четвертой на первую 5) с четвертой на вторую
3. Сколько возможных квантов с различной энергией может испустить атом водорода, если электрон находится на третьей стационарной орбите?
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 5) 5
4. Сколько возможных квантов с различной энергией может испустить атом водорода, если электрон находится на четвертой стационарной орбите?
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 5) 6
5. В теории Бора атома водорода радиус n – ой круговой орбиты электрона выражается через радиус первой орбиты формулой: rn=r1 n2. Определите, как изменяется кинетическая энергия электрона при переходе со второй орбиты на первую:
1)увеличивается в 4 раза 2)уменьшается в 4 раза 3) увеличивается в 2 раза 4) уменьшается в 2 раза 5) не изменяется
6. В теории Бора атома водорода полная энергия электрона на n – ой орбите выражается формулой: Еn=-13,6/n2 (эВ). Какую наименьшую энергию нужно сообщить невозбужденному атому водорода , чтобы спектр излучения газа из таких атомов содержал только одну спектральную линию? 1)13,6эВ 2)12,1 эВ 3)10,2 эВ 4)6,8 эВ 5)3,4 эВ.
7
.
Атом водорода при переходе электрона
из возбужденного состояния на первую
стационарную орбиту излучает
электромагнитную волну, относящуюся к
1)инфракрасному диапазону 2)
видимому свету 3) ультрафиолетовому
излучению 4) рентгеновскому излучению
5)
- излучению
8.На рисунке представлена схема энергетических уровней атома водорода. Какой цифрой обозначен переход с излучением фотона, имеющим максимальный импульс?
9
1)при быстром сжатии газа 2) при охлаждении газа 3) при пропускании через газ белого света 4) при пропускании через газ монохроматического света 5) при возбуждении газа электронным ударом.
Свойства фотона.
10. Размерность в системе СИ выражения hk, где h постоянная Планка, k волновое число, есть
1) Дж 2) 
3) 
4) Н 5) 
11. Сетчатка глаза начинает реагировать на желтый свет с длиной волны 600нм при мощности падающего на нее излучения 1,98•10-18 Вт. Сколько фотонов при этом падает на сетчатку каждую секунду? 1) 500 2) 3000 3) 6 4) 100 5) 28
12. Какой импульс передает фотон светового излучения с длиной волны 6,6•10-7 м идеальному зеркалу, полностью отражающему свет? (фотон падает нормально)
1) 1,0•10-27Н•с 2) 3,3•10-27Н•с 3) 2,0•10 -27Н•с
4) 4,4•10-40Н•с 5) импульс фотона равен нулю
13. Масса фотона может быть оценена из соотношения
14. Постоянная Планка h имеет размерность
1) 
2) 
3) 
4) Джм 5) Джс
15. Энергия фотона, у которого в среде с показателем преломления n=1,33 длина волны =600 нм, равна (постоянная Планка h=6,63·1034 Дж·с)
1) 1,3·1019 Дж 2) 2,5·1019 Дж 3) 4,4·1019 Дж
4) 1,1·1019 Дж 5) 6,6·1019 Дж
16. Если энергия первого фотона в 4 раза больше энергии второго, то отношение импульса первого фотона к импульсу второго равно
1) 8 2) 1/8 3) 4 4) 1/4 5) 2
17. Чему равна масса фотона рентгеновского излучения с длиной волны
2,5•10-10м?
1) 0 кг 2) 1,6•10-19 кг 3) 9,1•10-31кг
4) 6,6•10-32 5) 8,8•10-33 кг
18. Лазер мощностью 1 мВт генерирует монохроматическое излучение с длиной волны равной 0,6мкм. За какое время лазер испускает фотоны, суммарная масса которых равна массе покоя электрона? 1) 8 •10-7с 2) 8 •10-8с 3) 8 •10-9с 4) 8 •10-10с 5) 8 •10-11с
19. Как изменится длина волн рентгеновского излучения при уменьшении напряжения между электродами рентгеновской трубки?
1) увеличится 2) не изменится 3) уменьшится
4) сначала будет расти, а потом уменьшаться
5) сначала будет уменьшаться, а потом расти
20. Длина волны падающего рентгеновского излучения равна 2,4 х 10-11м. После рассеяния на электроне длина волны излучения стала равной
2,6 х 10 -11м. Какую часть своей первоначальной энергии фотон излучения передал электрону? 1)17,8% 2)12,4 % 3)7,7% 4)6,2% 5) 2,8%
21. Какому виду электромагнитного излучения соответствует фотон, импульс которого равен 10-27 кг м/с?
1)радиоволны 2)инфракрасное излучение 3)видимый свет 4)ультрафиолетовое излучение 5)рентгеновское излучение.
Фотоэффект.
22. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта представляет собой применение к данному явлению
1) закона сохранения импульса2) закона сохранения энергии
3) закона преломления и отражения света4) закона сохранения заряда
5) закона сохранения момента импульса
23. Красная граница фотоэффекта может быть рассчитана по формуле (Авых работа выхода электрона с поверхности металла)
1) к
=
2) к
=
3) к
=
4) к
=
5) к
=
25. Потенциал, до которого может зарядиться металлическая пластина, работа выхода электронов из которой 1,6 эВ, при длительном освещении потоком фотонов с энергией 4 эВ, равен
1) 5,6 В 2) 3,6 В 3) 2,8 В 4) 4,8 В 5) 2,4 В
26. Электрон вылетает из пластинки цезия с кинетической энергией
1,3 эВ. Какова длина волны света, вызывающего фотоэффект, если работа выхода электрона из цезия равна 1,8 эВ?(1 эВ= 1,6-10-19 Дж).
1) 760 нм 2) 640 нм 3)520 нм 4) 400 нм 5)350 нм
27. Работа выхода электрона из металла равна 6,6*10-19 Дж. Определите частоту света, вырывающего с поверхности этого металла электроны, полностью задерживающиеся разностью потенциалов 5В.
1) 2,2•1015Гц 2) З,6•1015Гц 3) 1,6•1014
4) 4,2.•1015 Гц 5) 2,2.•1014Гц
28. Работа выхода электрона из платины равна 9,1•10-19Дж. Какова максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вырываемых из платины светом с длиной волны 0,5 мкм?
1) 4,2•10-19Дж 2) 2,1•10-19Дж
3) 7,4•10-19Дж 4) 1,1•10-18Дж
5) такой свет не может вырывать электроны из платины
29. Максимальная длина волны света, вызывающего фотоэффект с поверхности металлической пластины равна 0,5мкм. Если на эту пластину подать задерживающий потенциал, равный 2В, то фотоэффект начнется при минимальной частоте света, равной (1эВ=1,6•10-19Дж)
1) 5•1014Гц 2)1,1•1015Гц 3)2,2•1015Гц 4)3,3•1015Гц 5)5•1015Гц
30. Какой частоты свет следует направить на поверхность вольфрама, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была равна 1000 км/с? Работа выхода электрона из вольфрама равна 4,5 эВ.
(1эВ=1.6.10 -19Дж)
1) 15•1010Гц 2)7,5•1010Гц 3)7,5•1014Гц
4) 1,8 •1015Гц 5) 7,5•1015Гц
31. График, показывающий зависимость максимальной кинетической энергии Екин фотоэлектронов от энергии падающих на поверхность металла фотонов имеет вид
Ответы: 1)2 2)3 3)3 4)5 5)1 6)3 7)3 8)3 9)3 10)2 11)3 12)3 13)1 14)5 15)2 16)3 17)5 18)5 19)1 20)3 21)3 22)2 23)1 24)2 25)5 26)4 27)1 28)5 29)2 30)4 31)3