Условие задачи:
Определите, какая из перечисленных ниже частиц, двигаясь со скоростью 4·105 м/с, имеет кинетическую энергию, равную энергии фотона излучения с частотой 1,1·1014 Гц.
Задача №11.1.41 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
\(\upsilon = 4 \cdot 10^5\) м/с, \(\nu = 1,1 \cdot 10^{14}\) Гц, \(m-?\)
Решение задачи:
Согласно формуле Планка, энергия фотона \(E\) пропорциональна частоте колебаний \(\nu\) и определяется следующим образом:
\[E = h\nu\;\;\;\;(1)\]
В этой формуле \(h\) — это постоянная Планка, равная 6,62·10-34 Дж·с.
Кинетическую энергию частицу, имеющую массу \(m\) и скорость \(\upsilon\), можно найти по известной формуле:
\[E = \frac{{m{\upsilon ^2}}}{2}\;\;\;\;(2)\]
Приравняем (1) и (2), тогда получим следующее равенство:
\[h\nu = \frac{{m{\upsilon ^2}}}{2}\]
Отсюда выразим массу частицы \(m\), чтобы определить что это за частица:
\[m = \frac{{2h\nu }}{{{\upsilon ^2}}}\]
Посчитаем численный ответ:
\[m = \frac{{2 \cdot 6,62 \cdot {{10}^{ — 34}} \cdot 1,1 \cdot {{10}^{14}}}}{{{{\left( {4 \cdot {{10}^5}} \right)}^2}}} = 9,1 \cdot {10^{ — 31}}\;кг\]
Судя по полученному значению массы, это электрон.
Ответ: электрон.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
11.1.40 Определить длину волны фотона, энергия которого равна кинетической энергии электрона
11.1.42 Лазерный луч, падая нормально на зеркало, полностью от него отражается. За время
11.1.43 Лазер мощности P испускает N фотонов за 1 секунду. Найти длину волны излучения лазера
![](/mark_r_img.png)