Какова частота фотона, излучаемого (поглощаемого) ядром при изменении его энергии с 2,78 МэВ до 2,13 МэВ? При ответе

Содержание вопроса: Фотоэффект и энергия фотона

Разъяснение: Частота фотона можно вычислить, используя формулу энергии фотона E = hf, где E - энергия фотона, h - постоянная Планка и f - частота фотона. В данной задаче, нам известны начальная и конечная энергии ядра - 2,78 МэВ и 2,13 МэВ соответственно.

Чтобы найти разность энергии ΔE между начальным и конечным состояниями, мы вычитаем начальную энергию из конечной: ΔE = 2,13 МэВ - 2,78 МэВ = -0,65 МэВ. Знак минус указывает на то, что энергия ядра уменьшилась.

Теперь, мы можем найти частоту фотона, разделив разность энергий на постоянную Планка: ΔE/h = f.

Для удобства вычислений, давайте приведем энергию в электрон-вольтах (эВ), учитывая, что 1 МэВ = 10^6 эВ. Таким образом, ΔE в эВ равно -650 кэВ или -650 * 10^3 эВ.

Постоянная Планка равна 6,62607015 * 10^-34 Дж·с, или в эВ·с - 4,1357 * 10^-15 эВ·с.

Вычислив значение f, мы получим: f = -650 * 10^3 / (4,1357 * 10^-15) = -1,569 * 10^20 Гц (здесь мы исключили множитель 10^20, как требуется в задаче).

Таким образом, частота фотона, излучаемого или поглощаемого ядром, составляет -1,569 * 10^20 Гц.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется ознакомиться с основными понятиями фотоэффекта, энергией фотона и постоянной Планка. Продолжайте практиковаться в расчетах, чтобы улучшить свои навыки решения задач.

Проверочное упражнение: Какова частота фотона, если его энергия составляет 5 эВ? Ответ дайте в Гц, исключая множитель 10^20.

Суть вопроса: Фотоэффект и энергия фотона

Инструкция:
Фотоэффект - это явление взаимодействия света с веществом, при котором энергия фотона передается электрону, вызывая его выбивание из вещества. Энергия фотона связана с его частотой по формуле: E = h * f, где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (около 6,62607015 * 10^-34 Дж * с), f - частота фотона.

Чтобы найти частоту фотона, нам необходимо знать его энергию. В задаче указано, что энергия меняется с 2,78 МэВ (мегаэлектронвольт) до 2,13 МэВ.

Переведем энергию в джоули, учитывая, что 1 электронвольт (эВ) равен 1,6 * 10^-19 Дж. Таким образом, энергия фотона составляет:
E1 = 2,78 МэВ * (1,6 * 10^-19 Дж / 1 эВ) * (1 МэВ / 10^6 электронвольт).

Теперь найдем энергию фотона после изменения:
E2 = 2,13 МэВ * (1,6 * 10^-19 Дж / 1 эВ) * (1 МэВ / 10^6 электронвольт).

Теперь мы можем найти разницу в энергии фотона, вычитая E2 из E1:
ΔE = E1 - E2.

И наконец, для нахождения частоты фотона используем формулу E = h * f и переписываем ее в виде:
f = ΔE / h.

Теперь вы можете рассчитать частоту фотона, зная разницу в энергии фотона и постоянную Планка h.

Пример:
Дано: E1 = 2,78 МэВ, E2 = 2,13 МэВ.
Требуется найти частоту фотона, излучаемого (поглощаемого) ядром.

Решение:
E1 = 2,78 МэВ * (1,6 * 10^-19 Дж / 1 эВ) * (1 МэВ / 10^6 электронвольт) = 4,45 * 10^-13 Дж.
E2 = 2,13 МэВ * (1,6 * 10^-19 Дж / 1 эВ) * (1 МэВ / 10^6 электронвольт) = 3,41 * 10^-13 Дж.
ΔE = E1 - E2 = 4,45 * 10^-13 Дж - 3,41 * 10^-13 Дж = 1,04 * 10^-13 Дж.
f = ΔE / h = 1,04 * 10^-13 Дж / (6,62607015 * 10^-34 Дж * с) = 1,571 * 10^20 Гц.

Совет: Чтобы лучше понять фотоэффект и энергию фотона, рекомендуется изучить физические принципы взаимодействия света с веществом, а также основы электромагнетизма.

Задание для закрепления:
Переведите энергию фотона 4 МэВ в джоули, используя соотношение 1 эВ = 1,6 * 10^-19 Дж. Затем рассчитайте частоту фотона с помощью формулы E = h * f, где h - постоянная Планка (6,62607015 * 10^-34 Дж * с).