На сколько электронвольт надо увеличить внутреннюю - вопрос №1363459 от ritatymchak 21.05.2020 19:24

Question

Физика: На сколько электронвольт надо увеличить внутреннюю энергию иона he+, находящегося в основном состоянии, чтобы он смог испустить фотон, соответствующий головной линии серии ?

ritatymchak · Answer

Определить максимальную энергию (в эВ), которой могут обладать свободные электроны в металле при абсолютном нуле. Принять, что на каждый атом металла приходится по одному электрону. Массовое число металла равно 57, а плотность металла равна 8843 кг/куб.м.

ДАНО:

A=57;

ρ=8843кгм3.

Найти:Emax−?

Массовое число металла показывает во сколько раз масса его атома больше атомной единицы массы, приблизительно равной массе протона:

m0=A⋅mρ;

Масса некоторой части металла, в которой находятся N электронов (а значит и атомов - по условию) равна:

m=N⋅m0;

а их концентрация:

n=NV=Nm⋅ρ=N⋅ρN⋅A⋅mρ=ρA⋅mρ;

Максимальной энергией электроны обладают на уровне Ферми, определяемом формулой:

EF=h22⋅me⋅(3⋅n8⋅π)23;

Тогда:

EF=h22⋅me⋅(3⋅ρ8⋅π⋅A⋅mρ)23;

подставив числовые значения, получим ответ:

Emax=7.475эВ.

Чем смог