Какая температура требуется для достижения у атома гелия такой кинетической энергии, чтобы его столкновение могло
Какая температура требуется для достижения у атома гелия такой кинетической энергии, чтобы его столкновение могло возбудить атом другого элемента, испускающего фотоны с длиной волны 0,63 мкм?
11.12.2023 09:38
Пояснение:
Для определения температуры, необходимой для достижения определенной кинетической энергии, мы можем использовать формулу классической механики. Форма этой формулы выглядит следующим образом:
K = (3/2) * k * T
Где:
K - кинетическая энергия атома
k - постоянная Больцмана (k = 1,38 * 10^-23 Дж/К)
T - температура в Кельвинах
Мы можем переписать эту формулу для нашей задачи, чтобы найти температуру:
T = (2/3) * K / k
Теперь нам нужно уточнить, сколько энергии требуется для возбуждения атома другого элемента. Мы знаем, что энергия фотона связана с его длиной волны следующим образом:
E = h * c / λ
Где:
E - энергия фотона
h - постоянная Планка (h = 6,626 * 10^-34 Дж * с)
c - скорость света (c = 3 * 10^8 м/с)
λ - длина волны фотона
Теперь мы можем подставить эту формулу в первую формулу и решить ее относительно температуры, чтобы найти ответ.
Дополнительный материал:
Для того чтобы найти температуру, необходимую для достижения кинетической энергии, мы должны знать значение этой энергии. Давайте предположим, что энергия, необходимая для возбуждения атома, составляет 2,5 эВ.
E = 2,5 эВ = 2,5 * 1,6 * 10^-19 Дж (преобразуем эВ в джоули)
λ = 0,63 мкм = 0,63 * 10^-6 м (преобразуем мкм в метры)
Теперь мы можем использовать формулы и решить задачу.
Совет:
При решении таких задач помните, что все величины должны быть выражены в одних и тех же единицах измерения. Также будьте внимательны и не забывайте использовать правильные значения физических констант.
Задача для проверки:
Какая температура требуется для достижения у атома гелия кинетической энергии 4,5 эВ, чтобы его столкновение возбудило атом натрия, испускающий фотоны с длиной волны 589 нм? Ответ представьте в Кельвинах.