№1176 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Для однократной ионизации атомов неона требуется энергия 21,6 эВ, для двукратной — 41 эВ, для трехкратной — 64 эВ. Какую степень ионизации можно получить, облучая неон рентгеновскими лучами, наименьшая длина волны которых 25 нм?

Дано

$$E_1=21{,}6\ \text{эВ}$$

$$E_2=41\ \text{эВ}$$

$$E_3=64\ \text{эВ}$$

$$\lambda=25\ \text{нм}=25\cdot10^{-9}\ \text{м}$$

Ход решения

Энергия фотона рентгеновского излучения:

$$E=\frac{hc}{\lambda}$$

Подставим значения:

$$ E=\frac{6{,}63\cdot10^{-34}\ \text{Дж}\cdot3\cdot10^8\ \text{м/с}}{25\cdot10^{-9}\ \text{м}} =7{,}95\cdot10^{-18}\ \text{Дж} $$

Переведём в электрон-вольты:

$$ E=\frac{7{,}95\cdot10^{-18}}{1{,}6\cdot10^{-19}}\approx49{,}6\ \text{эВ} $$

Сравним с энергиями ионизации неона:

$$49{,}6\ \text{эВ} > 21{,}6\ \text{эВ}$$

$$49{,}6\ \text{эВ} > 41\ \text{эВ}$$

$$49{,}6\ \text{эВ} < 64\ \text{эВ}$$

Следовательно, энергии фотона достаточно для однократной и двукратной ионизации, но недостаточно для трёхкратной.

Ответ

Можно получить однократную и двукратную ионизацию.