Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.1FALEELEKTROMAGNETYCZNEIMATERIA
3
Rozwiązanie
Najpierwobliczamyprędkośćv,zjakąprzemieszczająsięcząstki.
v=0,1c
=0,1·2,998·108m·s-1
=2,998·107m·s-1
Możemyterazobliczyćpęd,jakiposiadakażdacząstka,używająctejprędkości
imaspodanychnaliściestałychfizycznych(patrzTabeledanychnapoczątkuksiążki).
WartościtemożnanastępniewykorzystaćwrównaniudeBroglie’adoobliczeniadłu-
gościfalcząstek.
pprotonu=1,673·10-27kg·2,998·107m·s-1
=5,016·10-20kg·m·s-1
pelektronu=9,109·10-31kg·2,998·107m·s-1
=2,731·10-23kg·m·s-1
Możemyterazobliczyćdługościfalprotonuielektronuzapomocąrównania
deBroglie’a:
λ=
h
p
λ
protonu
=
5,016·10-20kg·m·s-1
6,626·10-34J·s
=
6,626·10-34kg·m2·s-2·s
5,016·10-20kg·m·s-1
=1,321·10-14m
λ
elektronu
=
2,731·10-23kg·m·s-1
6,626·10-34J·s
=
6,626·10-34kg·m2·s-2·s
2,731·10-23kg·m·s-1
=2,426·10-11m
Następnieprzeliczamynaszeodpowiedzinapikometryzapomocązależności:
1pm=1·10-12m
λ
protonu
=
1,321·10-2pm
λ
elektronu
=
24,26pm
%Podobieństwomiędzy
greckąliterąni(v)używanąjako
częstotliwośćiliterąvużywaną
dookreśleniaprędkościmoże
byćmylące.Upewnijsię,żewiesz
otym,kiedytesymbolepowinny
byćużywane,iuważajzapisując
je,takabytwojeodpowiedzi
byłyczytelneiniewprowadzały
niepewności.
%Pęd,p,jestmasąpomnożoną
przezprędkość:p=mv
%Dżuljestjednostkąenergii,
pracylubciepławukładzie
jednostekSI.Jestonzdefniowany
jako1J=1kg·m2·s–2.Zjego
rozszerzonegozapisumożna
zobaczyć,żejednostkistałej
Planckaipęduwzajemnie
sięredukują,dającmetry–
oczekiwanąjednostkędługości
fali.Zastosowaniejednostek
pozwalanamzweryfkować
prawidłowośćodpowiedzi.
#Zadanie1.1
Jednymznajważniejszychprocesówzachodzącychwgórnychwarstwachatmo-
sferyZiemijestprocesfotodysocjacjicząsteczektlenudotlenuatomowego:
O2(g)+hν
→
2O(g)
Minimalnaenergia,jakąfotonmożemieć,abytenprocesmógłprzebiegać,jest
równoważnaentalpiidysocjacjiwiązaniawcząsteczcetlenu.Biorącpoduwagę,że
entalpiawiązaniaO2wynosi495kJ·mol-1,obliczdługośćfalifotonuominimal-
nejwymaganejenergiikoniecznejdozerwaniawiązania.Odpowiedźprzedstaw
wnanometrach.
%Entalpiawiązaniajestmiarą
siływiązaniaidajenamilość
energiipotrzebnejdozerwania
danegowiązaniakowalencyjnego.
Zwyklejestpodawanajako
wielkośćmolowa(dlajednego
moladanychwiązań).
