LÖSNINGAR - Fysikum

P 75Strömmens effektivvärde beräknas: P = I ⋅ U ⇒ I = = ≈ 0,326 A StrömmensU 230toppvärde är î = I 2 = 0,326⋅2 ≈ 0,46 ASvar: 0,46 A4. Väteatomer i grundtillståndet bombarderas med elektroner med energin 11,8 eV.Väteatomerna kan då ta upp delar av denna energi och utsänder sedan strålning. Vilkaspektrallinjer kan man förvänta sig från dessa väteatomer?Energinivåerna i väte ges av E n= −13, 6n 2 eVLägsta energinivån (grundtillståndet) har energin−13, 61 2 eV = –13,6 eVFörsta exciterade nivån har energin −13, 62 2 eV = –3,4 eVAndra exciterade nivån har energin −13, 63 2 eV = –1,5 eVFör att excitera atomen från grundtillståndet till nivån n = 3 krävs energin –1,5 – (–13,6) == 12,1 eV.För att excitera atomen från grundtillståndet till nivån n = 2 krävs energin –3,4 – (–13,6) == 10,2 eV.De infallande elektronerna (11,8 eV) har endast energi för att åstadkomma denna endaexcitation.Då atomen sedan deexciteras utsänds en foton med våglängd svarande mot energiövergångenn = 2 → n = 1.Denna våglängd λ beräknas ur1 ⎛ 1 1 ⎞= R ⋅⎜⎟−2 2= 1,097 . 10 7. 0,75λ ⎝12 ⎠1λ =1,097 ⋅ 10 7 m = 122 nm⋅ 0,75Svar: 122 nm5. En proton accelereras till en hastighet som är 25% av ljushastigheten.Vilkenaccelerationsspänning krävs för detta?Rörelseenergin qU =U =2mocq⎛⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎝12v1−2c⎞⎟⎟−1⎟⎟⎟⎟⎠2moc2v1−2c– m oc 2 ger:PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com