Вопрос ученика

15 апреля 2024
Физика11 класс
У
Ученик

Запишите реакцию превращения радиоактивного урана 235 (92) U после семи альфа-распадов и четырех бетта-распадов. Какое ядро образовалось? (1 балл)

1. Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из металлической пластинки (катода), помещенной в сосуд, из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем напряженностью Е. Пролетев путь 0,5ммон приобретает скорость 3*106 м\с. Какова напряженность электрического поля? Релятивистские эффекты не учитывать. (3 балла)

Ответ педагога

15 апреля 2024

Добрый вечер.

При семи альфа - распадах уран - 235 (92) U теряет семь альфа-частиц, каждая из которых состоит из двух протонов и двух нейронов. После каждого альфа - распада массовое число уменьшается на 4, а зарядовое число на 2.

Таким образом, уран - 235 (92) U превращается в элемент с массовым числом 235 - 7 *4 = 207 и зарядовым числом 92 -7*2 = 78.

Далее, после четырех бета-распадов ,в  каждом из которых протон превращается в нейтрон, массовое число остается неизменным, а зарядовое число увеличивается на 1. Таким образом, итоговое ядро, образующееся после всех реакций , будет иметь массовое число 207 и зарядовое число 78. Это ядро соответствует элементу платина (Pt).

1. Для решения данной задачи воспользуемся уравнением для работы выхода (фотоэффекта):

k_max=h*f -ф

где k_max - кинетическая энергия выбитого электрона, h - постоянная Планка, f - частота фотона, Ф- работа выхода (энергия, необходимая для выхода электрона из металла).

Так как фотон выбивает электрон  из металла на красной границе фотоэффекта, то энергия фотона будет равна работе выхода:

Е = h*f =Ф

Далее, применим закон сохранения энергии для движения электрона в электрическом поле:

K_max =e*E*d, где е - элементарный заряд , Е - напряженность электрического поля, d - пройденное расстояние электроном.

Так как электрон разгоняется до скорости 3*10\(\wedge\)6 м/с и пролетает путь 0,5мм, то его кинетическая энергия равна :

K_max=(1/2)*m*v\(\wedge\)2, где m - масса электрона , v - скорость электрона.

Равенство этих двух выражений для кинетической энергии позволяет рассчитать напряженность электрического поля:

(1/2)* m*v \(\wedge\)2 = e *E *d

E =(1/2)*m*v\(\wedge\)2/(e*d)

Подставим известные значения:

m = 9/11*10\(\wedge\)(-31) (масса электрона) 

v = 3*10\(\wedge\)6 м/с (скорость электрона)

е = 1,6 *10 \(\wedge\)(-19) Кл элементарный заряд

d = 0,5 мм = 0,5 *10 \(\wedge\)(-3) м ( пройденное расстояние электроном)

Е = (1/2)9.11*10\(\wedge\)(-31)(3*10\(\wedge\)6)\(\wedge\)2/(1.6*10\(\wedge\)(-19)*0,5*10\(\wedge\)(-3))

Е = 6.81*10\(\wedge\)6 В/м

Таким образом, напряженность электрического поля составляет 6.81*10\(\wedge\)6 Вм.

Задайте свой вопрос!

Наши педагоги максимально быстро дадут на него развёрнутый ответ. Это бесплатно!

Задать вопрос

Новые вопросы

Русский язык11 класс
У
Ученик
Какая грамматическая категория изменена автором в следующей цитате? «Я ведь не из робких, все мне по плечу! Сильный я и ловкий, ветра проучу!»
Русский язык6 класс
У
Ученик
1) Всякому овощу свое время.2) С кем у тебя был спор?3) Их знали только в лицо.4) Ее лицо казалось бледным5) Он ни с кем о вас не говорил.6) Кое-что для него мне удалось сделать.Определить начальную форму, определите разряд, падеж.
Ответ дан
Биология10 класс
У
Ученик
В результате овогенеза образуются 4 клетки, 1) Не равнозначные генетически и физиологически 2) Равнозначные генетически, но неравнозначные физиологически 3) Равнозначные физиологически, но неравнозначные генетически
Ответ дан
Математика5 класс
М
Мария
Лист бумаги разделён на квадраты, в которых записаны цифры от 1 до 6, как показано на рисунке, причём каждый квадрат пронумерован одной и той же цифрой с лицевой и тыльной стороны. Листок складывается по пунктирным линиям. Таким образом получается стопка из 6 квадратов, где каждый квадрат имеет номе...
Ответ дан
Русский язык10 класс
У
Ученик
Здравствуйте, писала сегодня переводное сочинение формата итогового. Выбрала хорошую тему, написала тезис, подобрала два аргумента и вывод, правда в одном из аргументов перепутала фамилию героини и вместо Осянина написала Осяникова, зачтут ли работу с такой ошибкой? 
Ответ дан
Математика5 класс
М
Мария
Путешественник, прогуливаясь по необитаемому острову, встретил там 5 аборигенов.Каждый абориген на острове либо рыцарь, который всегда говорит правду, либо лжец, который всегда лжёт.Каждый из аборигенов сказал:«По крайней мере один из нас — рыцарь».Сколько рыцарей могло быть среди этих аборигенов?
Ответ дан
Русский язык11 класс
У
Ученик
где тут ставить запятые?  В связи с предписанием Роспотребнадзора №177 от 15 декабря 2023 года Управление гаражным кооперативом просит выделить дополнительные денежные средства из резервного фонда в размере 1 171 935,83 рублей согласно сметной документации на проведение текущего ремонта кровли.
Ответ дан