11 класс Квантовая физика

ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер p299.1: Квантовая физика

Физика — Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.

Кирилл Панов, методист по физике Шпаргача обновлено 11 сентября 2026

← p298.8 p299.2 →

Условие

Атом водорода в основном состоянии (E1 = -13,6 эВ) поглощает фотон и ионизируется. Вылетевший электрон удаляется от ядра со скоростью 1000 км/с. Найти частоту поглощённого фотона (энергией теплового движения пренебречь).

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

План решения

Для нахождения частоты поглощённого фотона воспользуемся законом сохранения энергии. Энергия фотона расходуется на две цели: преодоление связи электрона с ядром (энергия ионизации) и сообщение вылетевшему электрону кинетической энергии. Запишем уравнение баланса энергий:

hν=|E₁|+m_ev²/2

где h — постоянная Планка, ν — искомая частота, E₁ — энергия основного состояния атома водорода, m_e — масса электрона, v — скорость электрона после ионизации.

Вычисление

Переведём все величины в систему СИ для единообразия расчётов.

Энергия ионизации: |E₁|=13,6 эВ. Так как 1 эВ =1,6·10^-19 Дж, то |E₁|=13,6·1,6·10^-19≈21,76·10^-19 Дж.
Скорость электрона: v=1000 км/с =10⁶ м/с.
Масса электрона: m_e≈9,1·10^-31 кг.
Постоянная Планка: h≈6,63·10^-34 Дж · с.

Рассчитаем кинетическую энергию вылетевшего электрона:

E_k=m_ev²/2=9,1·10^-31·(10⁶)²/2=9,1·10^-31·10¹²/2=4,55·10^-19 Дж

Теперь найдём полную энергию фотона:

E_ф =|E₁|+E_k=21,76·10^-19+4,55·10^-19=26,31·10^-19 Дж

Искомая частота определяется из соотношения ν=E_ф/h:

ν=26,31·10^-19/6,63·10^-34≈3,97·10¹⁵ Гц

Проверка и ответ

Полученное значение частоты ( 4·10¹⁵ Гц) соответствует ультрафиолетовому диапазону спектра, что логично для процесса ионизации атома водорода. Кинетическая энергия электрона (4,55·10^-19 Дж или ~2,8 эВ) меньше энергии ионизации (~13,6 эВ), что согласуется с условием задачи. Округлим результат до двух значащих цифр, учитывая точность исходных данных.

Ответ

ν ≈ 4·10¹⁵ Гц

Задача решается через закон сохранения энергии. Важно правильно перевести электрон-вольты в джоули и километры в секунду в метры в секунду. Скорость электрона достаточно велика, поэтому её вклад в общую энергию фотона существенен (около 20% от энергии ионизации).

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер p299.1 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании p299.1?

Краткий ответ: ν ≈ 4·10^15 Гц.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: Квантовая физика.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.