Fysik
Spørgsmål til atomfysik
Hej derude :)
Sidder med min aflevering og håber at der nogen derude der kan hjælpe mig lidt.
1. Spørgsmålet lyder: Et radioteleskop registrerer elektromagnetisk stråling med frekvensen 1,42·?10?^9 Hz fra verdensrummet. Beregn bølgelængden og energien for denne stråling.
Ved udregning : λ=(3.00*10^8)/(1.42*10^9 ) får jeg det til at give 0.211, facitlisten siger 2.11*10^9 nm, hvor er de lige kommet fra 0.211 til 2.11*10^9?
2. Spørgsmålet lyder: Radioteleskopets antenne modtager energi med effekten 9,9·?10?^(-14) W.
Hvor mange fotoner med frekvensen 1,42·?10?^9 Hz rammer radioteleskopets antenne hvert sekund?
Ved udregning: n*p_foton=9.9*10^(-14) W
n*(((h*f))/(1 s))=9.9*?10?^(-14) J/s
n*((((6.6261*?10?^(-34) )*(1.42*?10?^9 )))/(1 s))=9.9*?10?^(-14) W
n*(9.409*?10?^(-25) )=9.9*?10?^(-14) W
n=((9.9*?10?^(-14))/(9.409*?10?^(-25) ))=1.052*?10?^(-39)
n=1.052*?10?^(-39)
får jeg n=1.052*10^-39, facitlisten siger n= 1.06*10^34. Forskellen mellem 1.052 og 1.06 kan forstå(går ud fra at det er pga. decimalafrunderinger) men forskellen på 10^-39 og 10^34 den synes er liige stor nok. Hvad har jeg gjort forkert?
3. Spørgsmålet lyder: Energiniveaudiagrammet for rubidium med angivelse af grundtilstanden O og de tre laveste exciterede tilstande A, B og C er vist nedenfor (aJ= ?10?^(-18) J). Ved excitationen overgår rubidiumatomerne i to trin fra grundtilstanden O til tilstand C, hvorfra de senere henfalder til grundtilstanden.
Bestem energien af den foton der udsendes, når elektronen hopper fra tilsand C til tilstand B.(Se vedhæftet billede).
Min udregning siger: E_foton=0.512-0.474=0.038 aJ
Facit siger: 38 aJ
Der er jo igen en temmelig stor forskel på 0.038 og 38?
4. Til samme billede hører denne: I eksperimentet blev totrins excitationen påvist ved de exciterede rubidiumatomers udsendelse af blåt lys med bølgelængden 420 nm.
Bestem hvilken overgang i rubidiumatomet, der giver anledning til dette blå lys. Husk begrundelse med beregninger.
E_foton= E_2-E_0 =0.474-0= 0.474 aJ
Svar: Dette svarer til den overgang der sker mellem tilstanden B og grundtilstanden 0.
Er disse to ting nok eller skal jeg uddbyde det yderligere? I så fald med hvad?
Og sidst men ikke mindst denne:
5. Spørgsmålet lyde: Hvor stor er brintmolekylernes gennemsnitlige kinetiske energi, hvis temperaturen inde i røret er fx 100 ??
Min udregning:
E_kin= 3*k*T/2
k=1.381*?10?^(-23) J/K
T = 273 K + 100 = 373 K
E_kin=3*(1.381*?10?^(-23))*373/2
E_kin= 7.727*10^-20
Jeg har på fornemmelsen at jeg måske laver en tastefejl her, for jeg synes jo metoden ser rigtig ud.
Facit siger nemlig E_kin = 1,29*10^-20 J
Hvad er det lige jeg laver forkert her? :)
Håber nogen kan være mig behjælpelig :)
God påske og på forhånd tak :)
Svar #1
30. marts 2013 af Jerslev (Slettet)
#0: Hvis du regner med enheder, ville det være lidt nemmere at se dine fejl.
Opgave 1: Tjek enhederne.
Opgave 2: Tastefejl på lommeregneren. Husk parantes om hele nævneren.
Opgave 3: Nok en fejl i facitlisten. Du har korrekt udregning.
Opgave 4: Du skal nok beregne bølgelængderne svarende til de forskellige overgange og dermed bekræfte, at en af dem giver lys ved 420nm.
Opgave 5: Hvad er enheden på temperaturen? Kelvin eller Celcius?
Svar #2
30. marts 2013 af mathon
4)
h • c = 1239,84 eV·nm
Efoton = E2 - E0 = 0.474 aJ - 0 = 0.474 aJ = 0.474·10-18 J = 2,95847 eV
λ = (1239,84 eV·nm) / (2,95847 eV) = 419,1 nm
5)
Ekin_middel = 7,728·10-21 J = 0,0482 eV
Svar #3
30. marts 2013 af ViviKim (Slettet)
#1
#0: Hvis du regner med enheder, ville det være lidt nemmere at se dine fejl.
Taget til efterretning :)
Opgave 1: Tjek enhederne.
Jeg er stadig ikke lige helt med på hvordan jeg kommer fra 0.211 m til til 2.11*10^9 nm.
Opgave 2: Tastefejl på lommeregneren. Husk parantes om hele nævneren.
Synes jeg har været det hele igennem to gange, får det samme. Hvor er det du siger jeg har lavet den tastefejl? :)
Opgave 3: Nok en fejl i facitlisten. Du har korrekt udregning.
Super ! Tak .
Opgave 4: Du skal nok beregne bølgelængderne svarende til de forskellige overgange og dermed bekræfte, at en af dem giver lys ved 420nm.
Fornemt !
Opgave 5: Hvad er enheden på temperaturen? Kelvin eller Celcius?
Kan da godt se at den bare har lavet det om til ?, men opgaveformuleringen er opgivet i grader Celcius.
Svar #4
30. marts 2013 af ViviKim (Slettet)
#2
4)
h • c = 1239,84 eV·nm
Efoton = E2 - E0 = 0.474 aJ - 0 = 0.474 aJ = 0.474·10-18 J = 2,95847 eV
λ = (1239,84 eV·nm) / (2,95847 eV) = 419,1 nm
Fornemt ! Tusind tak :)
5)
Ekin_middel = 7,728·10-21 J = 0,0482 eV
Mit problem i denne opgave er at jeg ikke får den til at give: E_kin = 1,29*10^-20 J
Svar #5
30. marts 2013 af ViviKim (Slettet)
#4
#2
4)
h • c = 1239,84 eV·nm
Efoton = E2 - E0 = 0.474 aJ - 0 = 0.474 aJ = 0.474·10-18 J = 2,95847 eV
λ = (1239,84 eV·nm) / (2,95847 eV) = 419,1 nm
Fornemt ! Jeg er ikke lige helt med på hvordan du får h*c til at være lige 1239,84 eV*nm?
Svar #6
31. marts 2013 af mathon
h = 6,62608·10-34 J·s = 4,13567·10-15 eV·s
c = 2,99792·1017 nm/s
h • c = (4,13567·10-15 eV·s) • (2,99792·10-17 nm/s) = 1239,84 eV·nm
Svar #7
31. marts 2013 af ViviKim (Slettet)
#6
h = 6,62608·10-34 J·s = 4,13567·10-15 eV·s
c = 2,99792·1017 nm/s
h • c = (4,13567·10-15 eV·s) • (2,99792·10-17 nm/s) = 1239,84 eV·nm
Når jeg laver udregningen på lommeregneren, får jeg 1.23984.....*10^-31
Du siger 1239.84 eV, det kan jeg jo godt se at jeg får, hvis jeg flytter kommaet tre pladser til højre, men hvor bliver de 10^-31 af?
Jeg beklager virkelig hvis jeg spørger dumt - jeg er bare ikke lige helt med :)
I forhold til spg. 5, så får du jo et svar det ligger i nærheden af mit - kan du fortælle mig hvorfor resultatet ligger så langt fra facitlistens svar E_kin = 1,29*10^-20 J?
Svar #9
01. april 2013 af ViviKim (Slettet)
Jeg taster nøjagtigt det samme som her:
(4,13567·10^-15 eV·s) • (2,99792·10^-17 nm/s)og får = 1.23984*10^-31 ?
Svar #10
01. april 2013 af Eksperimentalfysikeren
#1
Opgave 1: Der er fejl i facitlisten. Din udregning er korrekt.
Opgave 2: Det er det sidste trin, det er galt med. Prøv at udføre det i hånden.Du har fejl i håndteringen af fortegnene i eksponenterne. Derudover er der en fejl i facitlisten.
Svar #12
01. april 2013 af ViviKim (Slettet)
Super :) Tak !
#10
#1
Opgave 1: Der er fejl i facitlisten. Din udregning er korrekt.
Super ! Tak :)
Opgave 2: Det er det sidste trin, det er galt med. Prøv at udføre det i hånden.Du har fejl i håndteringen af fortegnene i eksponenterne. Derudover er der en fejl i facitlisten.
En fejl i facitlisten? Er jeg rigtig på den, hvis jeg i stedet kommer frem til 1.052*10^11? :)
Kan du evt. hjælp med spg. 5?
Hvor stor er brintmolekylernes gennemsnitlige kinetiske energi, hvis temperaturen inde i røret er fx 100 grader celcius?
Min udregning:
E_kin= 3*k*T/2
k=1.381*10^(-23) J/K
T = 273 K + 100 = 373 K
E_kin=3*(1.381*10^(-23))*373/2
E_kin= 7.727*10^-21
Jeg synes jo metoden ser rigtig ud, facit siger E_kin = 1,29*10^-20 J
Svar #13
02. april 2013 af Eksperimentalfysikeren
3) Det stemmer med det, jeg fik.
5) Igen får jeg det samm som dig.
Iøvrigt synes jeg, du skal have ros for din præsentation af problemerne. Det har været nemt at gennemskue det meste uden at skulle komme med uddybende spørgsmål. Kun den lille detaille, hvor systemet har snydt dig med gradangivelsen.
Svar #14
02. april 2013 af ViviKim (Slettet)
Tak tak :) Jeg vil jo gerne forsøge at forstå hvad det er jeg gør forkert, så synes dette er den bedste måde at gøre det på :)
Så skal i alle sammen have mange tusind tak for hjælpen !
Det er en stor hjælp at have et "hjælpe-crew" herinde, når det kniber :)
Skriv et svar til: Spørgsmål til atomfysik
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.