Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RjV4e5HKb0kUF1

Ćwiczenie 1

Wskaż rodzaj dominującego oddziaływania w danym układzie złożonym.

oddziaływania silne, oddziaływanie grawitacyjne, oddziaływanie elektromagnetyczne

Odpowiedź:

Układ złożony - Dominujące oddziaływanie:
1. Jądro atomowe – ..................................................................
2. Atom – ..................................................................
3. Układ Słoneczny – ..................................................................

Ćwiczenie 2

R15LhiuxOE6Os

Masa atomu węgla $_{6}^{14} C$ wynosi 13044 MeV/c². Ile wynosi masa tego jądra w kg? Przyjmij, że 1 eV/c² = 1,783 · 10^-36 kg. Podaj odpowiedź z dokładnością do czterech cyfr znaczących.

Odpowiedź: Masa atomu węgla $_{6}^{14} C$ wynosi ............ · 10^-27 kg.

$M_{C}$ = 13044 MeV/cIndeks górny 2 = 13044 · 10Indeks górny 6 eV/cIndeks górny 2 = 13044 · 10Indeks górny 6 · 1,783 · 10Indeks górny -36 kg = 23,26 · 10Indeks górny -27 kg

Ćwiczenie 3

R9xEpoyiYJNO0

Oblicz energię spoczynkową cząstki $α$ , czyli jądra atomu helu $_{2}^{4} H e$ . Wynik podaj w MeV w zaokrągleniu do liczb całkowitych. Masa cząstki $α$ wynosi 6,645 · 10^-27 kg. Przyjmij, że 1 eV/c² = 1,783 · 10^-36 kg.

Odpowiedź: Energia spoczynkowa cząstki $α$ wynosi ............ MeV.

$M_{\alpha}$ = 6,645 · 10Indeks górny -27 kg = (6,645 · 10Indeks górny -27/1,783 ·10Indeks górny -36) eV/cIndeks górny 2 = 3726,865 MeV/cIndeks górny 2

$B_{\alpha}=M_{\alpha}\cdot c^{2}$ = 3727 MeV

Ćwiczenie 4

Stopień jonizacji	Energia jonizacji (eV)
1	11,3
2	24,4
3	47,9
4	64,5
5	392,1
6	490,0

R1UZczgRACNct

Energie jonizacji pierwiastków, czyli energie potrzebne do oderwania elektronów z atomów gazów lub jonów skatalogowane są w tabelach chemicznych. Pierwsza energia jonizacji podana jest dla obojętnego elektrycznie atomu. Druga, trzecia i kolejne energie jonizacji to energie potrzebne do oderwania kolejnych elektronów z pojedynczo, podwójnie itd. naładowanego jonu. W tabeli podano kolejne energie jonizacji węgla w eV. Ile energii należy dostarczyć do obojętnego atomu węgla, aby go całkowicie zjonizować?

Odpowiedź:
Energia całkowitej jonizacji atomu węgla wynosi ............ eV.

Ćwiczenie 5

RoincUpWwZ0KW

Oblicz energię wiązania jądra fluoru $_{9}^{19} F$ . Przyjmij, że masa spoczynkowa jądra fluoru wynosi 17692,304 MeV/c², a masy spoczynkowe protonu i neutronu wynoszą kolejno 938,272 MeV/c² i 939,565 MeV/c². Wynik podaj w MeV w zaokrągleniu do liczb całkowitych.

Odpowiedź: Energia wiązania jądra fluoru $_{9}^{19} F$ wynosi ............MeV.

$B_F=Zm_pc^2+Nm_nc^2-M_Fc^2$

$B_F=9m_pc^2+10m_nc^2-M_Fc^2$

$B_{F}$ = 9 · 938,272 MeV + 10 · 939,565 MeV - 17692,304 MeV = 147,794 MeV

Ćwiczenie 6

RjjdwrUWXnFCS

Oblicz całkowitą energię wiązania atomu żelaza

_{26}^{56} F e

, czyli energię potrzebną na rozbicie tego atomu na swobodne elektrony i nukleony. Masa atomu żelaza wynosi 52103,063 MeV/c². Przyjmij, że masa protonu

m_{p}

= 938,272 MeV/c², masa neutronu

m_{n}

= 939,565 MeV/c², a masa elektronu

m_{e}

= 0,511 MeV/c². Odpowiedź: Całkowita energia wiązania atomu żelaza

_{26}^{56} F e

= Tu uzupełnij MeV.

Oblicz całkowitą energię wiązania atomu żelaza $_{26}^{56} F e$ , czyli energię potrzebną na rozbicie tego atomu na swobodne elektrony i nukleony. Masa atomu żelaza wynosi 52103,063 MeV/c². Przyjmij, że masa protonu $m_{p}$ = 938,272 MeV/c², masa neutronu $m_{n}$ = 939,565 MeV/c², a masa elektronu $m_{e}$ = 0,511 MeV/c². Wynik podaj w MeV w zaokrągleniu do liczb całkowitych.

Odpowiedź: Całkowita energia wiązania atomu żelaza $_{26}^{56} F e$ = ............ MeV.

$B=Zm_{p}c^{2}+Nm_{n}c^{2}+Zm_{e}c^{2}-M_{Fe}c^{2}.$

$B=26m_{p}c^{2}+30m_{n}c^{2}+26m_{e}c^{2}-M_{Fe}c^{2}.$

$B$ = 26 · 938,272 MeV + 30 · 939,565 MeV + 26 ·0,511 MeV - 52103,063 MeV = 492,245 MeV

Ćwiczenie 7

Rzzj8xRiY9VbP

Energię całkowitej jonizacji atomu danego pierwiastka można oszacować, korzystając ze wzoru

$B_{e} = (0, 01 \cdot Z)^{2, 5}$

gdzie $Z$ to liczba atomowa. Dla pierwiastków, o jakim $Z$ energia całkowitej jonizacji przekracza energię spoczynkową elektronu? Przyjmij, że masa spoczynkowa elektronu wynosi 0,511 MeV/c².

Odpowiedź: $Z \geq$ ............

Należy rozwiązać nierówność:

$(0,01\cdot Z)^{2,5} \gt 0,511$

Co prowadzi do

$Z\geq77$

Ćwiczenie 8

Czy dwie cząstki $α$ mogą stworzyć układ związany? Masa cząstki $α$ , czyli jądra atomu helu $_{2}^{4} H e$ , wynosi 3728,401 MeV/cIndeks górny 2, a masa jądra atomu berylu $_{4}^{8} B e$ to 7456,894 MeV/cIndeks górny 2. Uzasadnij swoją odpowiedź.

$B_{Be}$ = 2 · 3728,401 MeV - 7456,894 MeV = -0,092 MeV < 0 MeV

Energia wiązania takiego układu jest ujemna, zatem dwie cząstki $α$ nie tworzą układu związanego. Jądro $_{4}^{8} B e$ produkowane jest w reakcjach jądrowych zachodzących w gwiazdach, ma czas życia rzędu 10Indeks górny -16 s i rozpada się na dwie cząstki $α$ .

Film samouczek

Dla nauczyciela