Задание 21 ЕГЭ по физике · 6D6EAB
Масса атома по отдаче
Покоящийся атом излучает фотон с энергией 16,32·10 – 19 Дж в результате перехода электрона из возбуждённого состояния в основное. Атом в результате отдачи начинает двигаться поступательно в противоположном направлении с кинетической энергией 8,81·10 – 27 Дж. Найдите массу атома. Скорость атома считать малой по сравнению со скоростью света.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
До излучения атом покоился, поэтому суммарный импульс системы был равен нулю. После излучения импульсы фотона и атома равны по модулю и противоположны по направлению:
pа=pγ
Импульс фотона выражается через его энергию:
pγ=Eγc
Кинетическая энергия атома при малой скорости равна:
Ek=pа22m
Подставим импульс фотона и выразим массу атома:
Ek=Eγ22mc2,m=Eγ22Eₖc2
Подставим значения Eγ=16,32⋅10−19 Дж, Ek=8,81⋅10−27 Дж и c=3⋅108 м/с:
m=16,32⋅10−1922⋅8,81⋅10−27⋅3⋅1082≈1,68⋅10−27 кг
pа=pγ
Импульс фотона выражается через его энергию:
pγ=Eγc
Кинетическая энергия атома при малой скорости равна:
Ek=pа22m
Подставим импульс фотона и выразим массу атома:
Ek=Eγ22mc2,m=Eγ22Eₖc2
Подставим значения Eγ=16,32⋅10−19 Дж, Ek=8,81⋅10−27 Дж и c=3⋅108 м/с:
m=16,32⋅10−1922⋅8,81⋅10−27⋅3⋅1082≈1,68⋅10−27 кг
Пример ответа
1,68 · 10−27 кг
Источник: Открытый банк ФИПИ 6D6EAB
Похожие задания
21В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается зелёным светом, в результате чего в цепи возникает ток (рис.…Изменение фототока при фиолетовом свете · 00B1EF21Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от…Равновесие капли в конденсаторе · 075D3921К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с…Зависимость тока от индуктивности · 0A303921На рисунке 1 приведена зависимость внутренней энергии U 1 моль идеального одноатомного газа от его давления р…Переход из координат U–p в p–V · 0A953321Линзу удерживают на расстоянии 3 см от тетрадного листа с клетками, на котором нарисованы направленные в одну…Определение фокусного расстояния линзы · 0B795A21Батарея из четырёх конденсаторов электроёмкостью С1 = 2С, С2 = С, С3 = 4С и С4 = 2С подключена к источнику…Энергия батареи конденсаторов · 0C59AA
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.