Упр.71.21 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

Определите энергию фотона, длина волны которого равна: 1) $$555\ \text{нм}$$ (зелёный свет); 2) $$0{,}15\ \text{нм}$$ (рентгеновское излучение); 3) $$10^{-3}\ \text{нм}$$ (?-излучение). Ответ выразите в джоулях и электрон-вольтах ($$1\ \text{эВ}=1{,}6\cdot10^{-19}\ \text{Дж}$$).

Дано

$$\lambda_1=555\ \text{нм}$$
$$\lambda_2=0{,}15\ \text{нм}$$
$$\lambda_3=10^{-3}\ \text{нм}$$
$$c=3\cdot10^8\ \text{м/с}$$
$$h=6{,}62\cdot10^{-34}\ \text{Дж}\cdot\text{с}$$
$$1\ \text{эВ}=1{,}6\cdot10^{-19}\ \text{Дж}$$

Ход решения

Энергию фотона находим по формуле:

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

1) Для $$\lambda_1=555\ \text{нм}=555\cdot10^{-9}\ \text{м}$$:

$$E_1=\frac{6{,}62\cdot10^{-34}\cdot3\cdot10^8}{555\cdot10^{-9}} \approx 3{,}58\cdot10^{-19}\ \text{Дж}$$

$$E_1=\frac{3{,}58\cdot10^{-19}}{1{,}6\cdot10^{-19}}\approx 2{,}24\ \text{эВ}$$

2) Для $$\lambda_2=0{,}15\ \text{нм}=0{,}15\cdot10^{-9}\ \text{м}$$:

$$E_2=\frac{6{,}62\cdot10^{-34}\cdot3\cdot10^8}{0{,}15\cdot10^{-9}} \approx 1{,}33\cdot10^{-15}\ \text{Дж}$$

$$E_2=\frac{1{,}33\cdot10^{-15}}{1{,}6\cdot10^{-19}}\approx 8{,}3\cdot10^3\ \text{эВ}=8{,}3\ \text{кэВ}$$

3) Для $$\lambda_3=10^{-3}\ \text{нм}=10^{-3}\cdot10^{-9}\ \text{м}=10^{-12}\ \text{м}$$:

$$E_3=\frac{6{,}62\cdot10^{-34}\cdot3\cdot10^8}{10^{-12}} \approx 1{,}99\cdot10^{-13}\ \text{Дж}$$

$$E_3=\frac{1{,}99\cdot10^{-13}}{1{,}6\cdot10^{-19}}\approx 1{,}24\cdot10^6\ \text{эВ}=1{,}24\ \text{МэВ}$$

Ответ

1) $$3{,}58\cdot10^{-19}\ \text{Дж}$$; $$2{,}24\ \text{эВ}$$;
2) $$1{,}33\cdot10^{-15}\ \text{Дж}$$; $$8{,}3\ \text{кэВ}$$;
3) $$1{,}99\cdot10^{-13}\ \text{Дж}$$; $$1{,}24\ \text{МэВ}$$.