(Обновлен)Задание ЕГЭ 1 Параграф 77 ГДЗ Мякишев 11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Мякишев, Буховцев 11 класс, Просвещение: 1. В сосуде находится разреженный атомарный водород. Атом водорода в основном состоянии (E1=-13,6 эВ) поглощает фотон и ионизуется. Электрон, вылетевший из атома в результате ионизации, движется вдали от ядра со скоростью 1000 км/с. Чему равна частота поглощённого фотона? Энергию теплового движения атомов водорода не учитывайте.

Дано

$$E_1=-13{,}6\ \text{эВ}$$
$$u=1000\ \text{км/с}=10^6\ \text{м/с}$$
$$m_e=9{,}1\cdot10^{-31}\ \text{кг}$$
$$h=6{,}63\cdot10^{-34}\ \text{Дж}\cdot\text{с}$$

Ход решения

Энергия поглощённого фотона идёт на ионизацию атома водорода и на сообщение электрону кинетической энергии:

$$h\nu=|E_1|+\frac{m_eu^2}{2}$$

Тогда частота фотона:

$$\nu=\frac{|E_1|+\frac{m_eu^2}{2}}{h}$$

Переведём энергию ионизации в джоули:

$$|E_1|=13{,}6\cdot1{,}6\cdot10^{-19}=2{,}176\cdot10^{-18}\ \text{Дж}$$

Кинетическая энергия электрона:

$$\frac{m_eu^2}{2}=\frac{9{,}1\cdot10^{-31}\cdot(10^6)^2}{2}=4{,}55\cdot10^{-19}\ \text{Дж}$$

Тогда

$$\nu=\frac{2{,}176\cdot10^{-18}+4{,}55\cdot10^{-19}}{6{,}63\cdot10^{-34}}\approx\frac{2{,}63\cdot10^{-18}}{6{,}63\cdot10^{-34}}\approx4\cdot10^{15}\ \text{Гц}$$

Ответ

$$\nu\approx4\cdot10^{15}\ \text{Гц}$$