|
bodova
C : OPTIKA I ATOMSKA FIZIKA
|
| bet | 5/6 | | Sana | 25.03.2017 | | Hajmi | 304.5 Kb. | | #2348 |
5 bodova
C : OPTIKA I ATOMSKA FIZIKA
ZADATAK 4.
Izvor Q emituje snop elektrona brzine . Elektroni ulaze u posudu u kojoj se nalazi razrijeđen gas helijuma i međudjeluju sa atomima helijuma. Pomoću filtra brzina G i detektora D se ispituje spektar brzina elektrona koji napuštaju posudu. Spektar brzina posjeduje diskretne maksimume na slijedećim brzinama: , , , . Za brzine manje od spektar je kontinuiran.
-
Objasnite kakva međudjelovanja između elektrona i atoma helijuma uzrokuju ovakav spektar brzina.
-
Koristeći podatke za brzine elektrona odrediti odgovarajuće energetske nivoe helijuma (u elektronvoltima) i nacrtati energetski dijagram.
-
Atom helijuma može emitovati foton talasne dužine . Kojem prelazu u atomu helija odgovara emisija svjetlosti ove talasne dužine?
-
Zašto je malo vjerovatno da će elektron napraviti više neelastičnih sudara sa atomom helija?
RJEŠENJE:
a) Elektroni koji ulijeću u posudu sa helijumom se sudaraju sa atomima helija. Ti sudari su elastični i neelastični. U elastičnim sudarima elektron ne gubi svoju energiju pa se na detektoru registruju elektroni brzine . U neelastičnim sudarima elektroni pobuđuju atome helija u viša energetska stanja. Pri tome gube tačno određeni dio svoje energije pa se registruju brzine . Pri brzini od atomi helija su upravo jonizovani, tako da brzine manje od potiču i od elektrona koji su nastali jonizacijom helija i njihov spektar je kontinuiran.
7 bodova
b) Kako je spektar za brzine manje od kontinuiran može se zaključiti da je došlo do jonizacije helijuma pri gubitku brzine elektrona od . Odavde možemo odrediti energiju jonizacije:
. Do jonizacije dolazi kada je energija atoma postala veća od nule. Dakle energija osnovnog stanja atoma helija je . Prvo, drugo i treće pobuđeno stanje možemo odrediti iz podataka za brzine : . Slijedi:
|
| |
