Какую энергию получают электроны вылетающие из атомов калия при облучении


Определить максимальную кинетическую энергию электронов, вылетающих из калия

Условие задачи:

Определить максимальную кинетическую энергию электронов, вылетающих из калия при его освещении лучами с длиной волны 345 нм.

Задача №11.2.12 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(\lambda = 345\) нм, \(E_к-?\)

Решение задачи:

Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта энергия поглощенного кванта \(h\nu\) идет на совершение работы выхода \(A_{вых}\) и на сообщение кинетической энергии вылетевшему электрону \(E_к\). Поэтому:

\[h\nu = {A_{вых}} + {E_к}\;\;\;\;(1)\]

Работа выхода электрона \(A_{вых}\) из калия – это табличная величина, равная 2,26 эВ.

В этой формуле \(h\) – это постоянная Планка, равная 6,62·10-34 Дж·с.

Частоту колебаний \(\nu\) можно выразить через скорость света \(c\), которая равна 3·108 м/с, и длину волны \(\lambda\) по следующей формуле:

\[\nu = \frac{c}{\lambda}\;\;\;\;(2)\]

Подставим выражение (2) в формулу (1), тогда:

\[\frac{{hc}}{\lambda } = {A_{вых}} + {E_к}\]

Откуда искомая максимальная кинетическая энергия электронов \(E_к\) равна (приведем под общий знаменатель):

\[{E_к} = \frac{{hc}}{\lambda } – {A_{вых}}\]

\[{E_к} = \frac{{hc – {A_{вых}}\lambda }}{\lambda }\]

Посчитаем численный ответ (напоминаем, что 1 эВ = 1,6·10-19 Дж):

\[{E_к} = \frac{{6,62 \cdot {{10}^{ – 34}} \cdot 3 \cdot {{10}^8} – 2,26 \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ – 19}} \cdot 345 \cdot {{10}^{ – 9}}}}{{345 \cdot {{10}^{ – 9}}}} = 2,14 \cdot {10^{ – 19}}\;Дж = 1,34\;эВ\]

Ответ: 1,34 эВ.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Чем определяется энергия электрона в атоме водорода?

Химия
Наука
  • Анатомия и физиология
  • Астрономия
  • Астрофизика
  • Биология
  • Химия
  • наука о планете Земля
  • Наука об окружающей среде
.

Вычислить энергию фотона, испускаемого при релаксации электрона в атоме водорода с n = 5 до n = 3?

Химия
Наука
  • Анатомия и физиология
  • Астрономия
.

Ионизирующее излучение, воздействие на здоровье и меры защиты

\ n

\ nВсе радионуклиды однозначно идентифицируются по типу излучения, которое они излучают, энергии излучения и их периоду полураспада.

\ n

\ nАктивность, используемая как мера количества присутствующего радионуклида, выражается в единицах, называемых беккерелями (Бк): один беккерель - это одно разрушение в секунду. Период полураспада - это время, необходимое для того, чтобы активность радионуклида снизилась в результате распада до половины своего первоначального значения.Период полураспада радиоактивного элемента - это время, за которое половина его атомов распадается. Он может варьироваться от долей секунды до миллионов лет (например, у йода-131 период полураспада составляет 8 дней, а у углерода-14 - 5730 лет).

\ n

Источники излучения

\ n

\ nЛюди ежедневно подвергаются воздействию как естественных, так и антропогенных источников излучения. Естественная радиация исходит из многих источников, включая более 60 естественных радиоактивных материалов, обнаруженных в почве, воде и воздухе.Радон, природный газ, исходит из горных пород и почвы и является основным источником естественной радиации. Каждый день люди вдыхают и поглощают радионуклиды из воздуха, пищи и воды.

\ n

\ nЛюди также подвергаются естественному излучению космических лучей, особенно на большой высоте. В среднем 80% годовой дозы фонового излучения, получаемой человеком, обусловлено естественными земными и космическими источниками излучения. Уровни фоновой радиации варьируются географически из-за геологических различий.Экспозиция в определенных областях может быть более чем в 200 раз выше, чем в среднем в мире.

\ n

\ nЧеловеческое облучение также исходит от антропогенных источников, начиная от производства ядерной энергии и заканчивая медицинским использованием радиации для диагностики или лечения. Сегодня наиболее распространенными источниками ионизирующего излучения, созданными человеком, являются медицинские устройства, в том числе рентгеновские аппараты.

\ n

Воздействие ионизирующего излучения

\ n

\ nРадиационное воздействие может быть внутренним или внешним и может быть получено различными путями воздействия.

\ n

\ n Внутреннее облучение ионизирующим излучением происходит, когда радионуклид вдыхается, проглатывается или иным образом попадает в кровоток (например, путем инъекции или через раны). Внутреннее облучение прекращается, когда радионуклид выводится из организма либо спонтанно (например, с выделениями), либо в результате лечения.

\ n

\ n Внешнее облучение может произойти, когда находящийся в воздухе радиоактивный материал (например, пыль, жидкость или аэрозоли) попадает на кожу или одежду.Этот тип радиоактивного материала часто можно удалить из организма простым мытьем.

\ n

\ n Воздействие ионизирующего излучения также может быть результатом облучения от внешнего источника, например, медицинского облучения от рентгеновских лучей. Внешнее облучение прекращается, когда источник излучения экранирован или когда человек выходит за пределы поля излучения.

\ n

\ nЛюди могут подвергаться воздействию ионизирующего излучения при различных обстоятельствах, дома или в общественных местах (облучение в общественных местах), на рабочих местах (профессиональное облучение) или в медицинских учреждениях (как пациенты, лица, осуществляющие уход, и добровольцы) .

\ n

\ n Воздействие ионизирующего излучения можно разделить на 3 ситуации. Первые ситуации запланированного облучения возникают в результате преднамеренного введения и эксплуатации источников излучения с конкретными целями, как в случае с медицинским использованием излучения для диагностики или лечения пациентов или использованием излучения в промышленности или исследованиях. Второй тип ситуаций, существующее облучение, - это когда облучение уже существует, и необходимо принять решение о контроле - например, облучение радоном в домах или на рабочем месте или воздействие естественного фонового излучения из окружающей среды.Последний тип - ситуации аварийного облучения - возникают в результате неожиданных событий, требующих быстрого реагирования, таких как ядерные аварии или злонамеренные действия.

\ n

\ nМедицинское использование излучения составляет 98% вклада населения в дозу от всех искусственных источников и составляет 20% от общего облучения населения. Ежегодно во всем мире проводится более 3600 миллионов диагностических радиологических исследований, проводится 37 миллионов процедур ядерной медицины и проводится 7,5 миллионов процедур лучевой терапии.

\ n

Воздействие ионизирующего излучения на здоровье

\ n

\ nРадиационное повреждение тканей и / или органов зависит от полученной дозы излучения или поглощенной дозы, которая выражается в единицах, называемых серым (Гр). Возможный ущерб от поглощенной дозы зависит от типа излучения и чувствительности различных тканей и органов.

\ n \ n

Эффективная доза используется для измерения ионизирующего излучения с точки зрения потенциального причинения вреда. Зиверт (Зв) - это единица эффективной дозы, которая учитывает вид излучения и чувствительность тканей и органов.Это способ измерения ионизирующего излучения с точки зрения возможности причинения вреда. Sv учитывает вид излучения и чувствительность тканей и органов.

\ n

Зв - очень большая единица измерения, поэтому более практично использовать меньшие единицы, такие как миллизиверт (мЗв) или микрозиверт (мкЗв). В одном мЗв одна тысяча мкЗв и одна тысяча мЗв в одном Зв. В дополнение к количеству радиации (доза) часто бывает полезно выразить скорость, с которой доставляется эта доза (мощность дозы), например микрозиверт в час (мкЗв / час) или миллизиверт в год (мЗв / год).

\ n

\ n \ n

\ nДля превышения определенных пороговых значений излучение может нарушить работу тканей и / или органов и вызвать острые эффекты, такие как покраснение кожи, выпадение волос, лучевые ожоги или острый лучевой синдром. Эти эффекты более серьезны при более высоких дозах и более высоких мощностях доз. Например, порог дозы при остром лучевом синдроме составляет около 1 Зв (1000 мЗв).

\ n

\ nЕсли доза облучения мала и / или она доставляется в течение длительного периода времени (низкая мощность дозы), риск существенно ниже, поскольку существует большая вероятность устранения повреждений.Однако все еще существует риск долгосрочных последствий, таких как рак, который может проявиться спустя годы или даже десятилетия. Эффекты этого типа будут возникать не всегда, но их вероятность пропорциональна дозе облучения. Этот риск выше для детей и подростков, поскольку они значительно более чувствительны к радиационному облучению, чем взрослые.

\ n

\ nЭпидемиологические исследования групп населения, подвергшихся воздействию радиации, таких как выжившие после атомной бомбы или пациенты, прошедшие лучевую терапию, показали значительное увеличение риска рака при дозах выше 100 мЗв.Совсем недавно некоторые эпидемиологические исследования с участием лиц, подвергшихся медицинскому облучению в детстве (педиатрическая компьютерная томография), показали, что риск рака может увеличиваться даже при более низких дозах (от 50 до 100 мЗв).

\ n

\ nПренатальное воздействие ионизирующего излучения может вызвать повреждение мозга у плода после острой дозы, превышающей 100 мЗв между 8-15 неделями беременности и 200 мЗв между 16-25 неделями беременности. До 8 или после 25 недели беременности исследования на людях не показали радиационного риска для развития мозга плода.Эпидемиологические исследования показывают, что риск рака после облучения плода аналогичен риску после облучения в раннем детстве.

\ n

Ответные меры ВОЗ

\ n

\ nВОЗ разработала радиационную программу для защиты пациентов, рабочих и населения от рисков для здоровья, связанных с радиационным облучением в ситуациях планируемого, существующего и аварийного облучения. Сосредоточившись на аспектах радиационной защиты, связанных с общественным здравоохранением, эта программа охватывает деятельность, связанную с оценкой радиационного риска, управлением и коммуникацией.

\ n

\ nВ соответствии со своей основной функцией по «установлению норм и стандартов, а также продвижению и контролю за их выполнением» ВОЗ сотрудничает с 7 другими международными организациями в пересмотре и обновлении международных основных норм радиационной безопасности (ОНБ). ВОЗ приняла новый международный ОНБ в 2012 г. и в настоящее время работает над поддержкой внедрения ОНБ в своих государствах-членах.

"," datePublished ":" 2016-04-29T09: 30: 00.0000000 + 00: 00 "," image ":" https: // www.who.int/images/default-source/imported/radiation-africa630x420-jpg.jpg?sfvrsn=e8581c1b_0","publisher":{"@type":"Organization","name":" Всемирная организация здравоохранения: ВОЗ " , "logo": {"@type": "ImageObject", "url": "http://www.who.int/Images/SchemaOrg/schemaOrgLogo.jpg", "width": 250, "height": 60 }}, «dateModified»: «2016-04-29T09: 30: 00.0000000 + 00: 00», «mainEntityOfPage»: «https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ionizing- воздействие радиации на здоровье и меры защиты "," @context ":" http://schema.org "," @type ":" Article "}; .

Почему атомы излучают или поглощают свет определенной длины волны?

Астрономия
Наука
  • Анатомия и физиология
  • Астрономия
.

Смотрите также