DABASZINĪBAS · 10. KLASE · FIZIKAS DAĻA

3. temats. Atoma uzbūve, vielas uzbūve, vielas stāvokļi

3.3. stunda

Elektronu enerģijas līmeņi

Kāpēc atoms izstaro noteiktas krāsas gaismu?

Enerģijas līmeņi · Kvants · Spektra līnijas · E = hf

DABASZINĪBAS · 10. KLASE · 3. TEMATS: ATOMA UZBŪVE, VIELAS UZBŪVE, VIELAS STĀVOKĻI

Stundas mērķis un sasniedzamais rezultāts

MĒRĶIS

Izprast, ka elektrona enerģija atomā ir diskrēta, un iemācīties saistīt elektrona pāreju starp līmeņiem ar izstarotās gaismas frekvenci un krāsu.

Stundas beigās es protu:

1

skaidrot, kas ir enerģijas līmenis un kvants;

2

saistīt elektrona pāreju ar spektra līniju;

3

lietot E = hf un λ = c/f;

4

atšķirt nepārtrauktu spektru no līniju spektra.

ATKĀRTOJUMS

3.1. stundā noskaidrojām, ka elektroni atrodas elektronapvalkā ap kodolu. Šodien — kāpēc tie var atrasties tikai noteiktās vietās.

3.3. Elektronu enerģijas līmeņi

DABASZINĪBAS · 10. KLASE · 3. TEMATS: ATOMA UZBŪVE, VIELAS UZBŪVE, VIELAS STĀVOKĻI

Enerģijas līmeņi un kvants

DISKRĒTI ENERĢIJAS LĪMEŅI

Elektrons atomā nevar atrasties jebkurā vietā — tam ir tikai noteiktas atļautās enerģijas vērtības jeb ENERĢIJAS LĪMEŅI.

Elektrons var pārlēkt no viena līmeņa uz otru, bet nevar atrasties starp tiem — kā uz kāpņu pakāpieniem, nevis uz rampas.

UZŅEM ENERĢIJU

Elektrons pārlec uz AUGSTĀKU līmeni.

Atoms ir ierosinātā stāvoklī.

Enerģija tiek absorbēta.

ATDOD ENERĢIJU

Elektrons atgriežas ZEMĀKĀ līmenī.

Izstaro fotonu — gaismas kvantu.

Enerģija E = hf

KRĀSA

Fotona enerģija nosaka frekvenci,

frekvence nosaka krāsu.

Tāpēc katram elementam savs spektrs.

3.3. Elektronu enerģijas līmeņi

DABASZINĪBAS · 10. KLASE · 3. TEMATS: ATOMA UZBŪVE, VIELAS UZBŪVE, VIELAS STĀVOKĻI

Fotona enerģija un spektri

FOTONA ENERĢIJA

E = hf        λ = 

c

f

        h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

E — fotona enerģija [J], f — frekvence [Hz], λ — viļņa garums [m], c = 3,00·10⁸ m/s.

NEPĀRTRAUKTS SPEKTRS

Visas krāsas bez pārtraukuma — varavīksne.

Rada karsti cieti ķermeņi un šķidrumi.

Piemēram, kvēlspuldze vai Saules virsma.

LĪNIJU SPEKTRS

Tikai atsevišķas spilgtas līnijas.

Rada atsevišķu atomu gāze.

Katram elementam savs — kā pirkstu nospiedums.

Pēc tā nosaka zvaigžņu sastāvu.

3.3. Elektronu enerģijas līmeņi

UZDEVUMI

Fotona enerģija, frekvence un viļņa garums

Katrs jaunais solis vispirms parādās liels — pēc tam nostājas savā vietā risinājumā.

1. uzdevums no 5

Izlasi uzdevumu

1. uzdevums · Sarkanās gaismas fotona enerģija

Sarkanās gaismas frekvence ir 4,3·10¹⁴ Hz, h = 6,63·10⁻³⁴ J·s.

Aprēķini viena fotona enerģiju!

2. uzdevums.  Nātrija tvaiku lampas dzeltenās līnijas viļņa garums ir 589 nm. Aprēķini gaismas frekvenci un fotona enerģiju!

3. uzdevums.  Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J. Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

1. uzdevums no 5

Dots

1. uzdevums · Sarkanās gaismas fotona enerģija

Sarkanās gaismas frekvence ir 4,3·10¹⁴ Hz, h = 6,63·10⁻³⁴ J·s.

Aprēķini viena fotona enerģiju!

DOTS

f = 4,3·10¹⁴ Hz

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

2. uzdevums.  Nātrija tvaiku lampas dzeltenās līnijas viļņa garums ir 589 nm. Aprēķini gaismas frekvenci un fotona enerģiju!

3. uzdevums.  Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J. Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

1. uzdevums no 5

Jāaprēķina

1. uzdevums · Sarkanās gaismas fotona enerģija

Sarkanās gaismas frekvence ir 4,3·10¹⁴ Hz, h = 6,63·10⁻³⁴ J·s.

Aprēķini viena fotona enerģiju!

Dots:

f = 4,3·10¹⁴ Hz

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

JĀAPRĒĶINA

E = ?

2. uzdevums.  Nātrija tvaiku lampas dzeltenās līnijas viļņa garums ir 589 nm. Aprēķini gaismas frekvenci un fotona enerģiju!

3. uzdevums.  Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J. Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

1. uzdevums no 5

Formulas

1. uzdevums · Sarkanās gaismas fotona enerģija

Sarkanās gaismas frekvence ir 4,3·10¹⁴ Hz, h = 6,63·10⁻³⁴ J·s.

Aprēķini viena fotona enerģiju!

Dots:

f = 4,3·10¹⁴ Hz

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

Jāaprēķina:

E = ?

FORMULAS

E = h · f

2. uzdevums.  Nātrija tvaiku lampas dzeltenās līnijas viļņa garums ir 589 nm. Aprēķini gaismas frekvenci un fotona enerģiju!

3. uzdevums.  Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J. Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

1. uzdevums no 5

Aprēķins · 1. solis

1. uzdevums · Sarkanās gaismas fotona enerģija

Sarkanās gaismas frekvence ir 4,3·10¹⁴ Hz, h = 6,63·10⁻³⁴ J·s.

Aprēķini viena fotona enerģiju!

Dots:

f = 4,3·10¹⁴ Hz

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

Jāaprēķina:

E = ?

Formulas:

E = h · f

APRĒĶINS · 1. SOLIS

1)  E = 6,63·10⁻³⁴ J·s · 4,3·10¹⁴ Hz

2. uzdevums.  Nātrija tvaiku lampas dzeltenās līnijas viļņa garums ir 589 nm. Aprēķini gaismas frekvenci un fotona enerģiju!

3. uzdevums.  Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J. Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

1. uzdevums no 5

Aprēķins · 2. solis

1. uzdevums · Sarkanās gaismas fotona enerģija

Sarkanās gaismas frekvence ir 4,3·10¹⁴ Hz, h = 6,63·10⁻³⁴ J·s.

Aprēķini viena fotona enerģiju!

Dots:

f = 4,3·10¹⁴ Hz

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

Jāaprēķina:

E = ?

Formulas:

E = h · f

Aprēķins:

1)  E = 6,63·10⁻³⁴ J·s · 4,3·10¹⁴ Hz

APRĒĶINS · 2. SOLIS

2)  E = 28,5·10⁻²⁰ J = 2,9·10⁻¹⁹ J

2. uzdevums.  Nātrija tvaiku lampas dzeltenās līnijas viļņa garums ir 589 nm. Aprēķini gaismas frekvenci un fotona enerģiju!

3. uzdevums.  Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J. Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

1. uzdevums no 5

Atbilde

1. uzdevums · Sarkanās gaismas fotona enerģija

Sarkanās gaismas frekvence ir 4,3·10¹⁴ Hz, h = 6,63·10⁻³⁴ J·s.

Aprēķini viena fotona enerģiju!

Dots:

f = 4,3·10¹⁴ Hz

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

Jāaprēķina:

E = ?

Formulas:

E = h · f

Aprēķins:

1)  E = 6,63·10⁻³⁴ J·s · 4,3·10¹⁴ Hz

2)  E = 28,5·10⁻²⁰ J = 2,9·10⁻¹⁹ J

ATBILDE

E ≈ 2,9·10⁻¹⁹ J

Viena fotona enerģija ir ļoti maza — tāpēc gaismu uztveram kā nepārtrauktu.

2. uzdevums.  Nātrija tvaiku lampas dzeltenās līnijas viļņa garums ir 589 nm. Aprēķini gaismas frekvenci un fotona enerģiju!

3. uzdevums.  Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J. Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

2. uzdevums no 5

Izlasi uzdevumu

2. uzdevums · No viļņa garuma uz frekvenci

Nātrija tvaiku lampas dzeltenās līnijas viļņa garums ir 589 nm.

Aprēķini gaismas frekvenci un fotona enerģiju!

3. uzdevums.  Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J. Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

4. uzdevums.  Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J. Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

2. uzdevums no 5

Dots

2. uzdevums · No viļņa garuma uz frekvenci

Nātrija tvaiku lampas dzeltenās līnijas viļņa garums ir 589 nm.

Aprēķini gaismas frekvenci un fotona enerģiju!

DOTS

λ = 589 nm

c = 3,00·10⁸ m/s

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

3. uzdevums.  Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J. Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

4. uzdevums.  Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J. Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

2. uzdevums no 5

Jāaprēķina

2. uzdevums · No viļņa garuma uz frekvenci

Nātrija tvaiku lampas dzeltenās līnijas viļņa garums ir 589 nm.

Aprēķini gaismas frekvenci un fotona enerģiju!

Dots:

λ = 589 nm

c = 3,00·10⁸ m/s

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

JĀAPRĒĶINA

f = ?

E = ?

3. uzdevums.  Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J. Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

4. uzdevums.  Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J. Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

2. uzdevums no 5

Formulas

2. uzdevums · No viļņa garuma uz frekvenci

Nātrija tvaiku lampas dzeltenās līnijas viļņa garums ir 589 nm.

Aprēķini gaismas frekvenci un fotona enerģiju!

Dots:

λ = 589 nm

c = 3,00·10⁸ m/s

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

Jāaprēķina:

f = ?

E = ?

FORMULAS

λ = 

c

f

  →  f = 

c

λ

E = h · f

3. uzdevums.  Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J. Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

4. uzdevums.  Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J. Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

2. uzdevums no 5

Aprēķins · 1. solis

2. uzdevums · No viļņa garuma uz frekvenci

Nātrija tvaiku lampas dzeltenās līnijas viļņa garums ir 589 nm.

Aprēķini gaismas frekvenci un fotona enerģiju!

Dots:

λ = 589 nm

c = 3,00·10⁸ m/s

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

Jāaprēķina:

f = ?

E = ?

Formulas:

λ = 

c

f

  →  f = 

c

λ

E = h · f

APRĒĶINS · 1. SOLIS

1)  λ = 589 nm = 5,89·10⁻⁷ m

3. uzdevums.  Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J. Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

4. uzdevums.  Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J. Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

2. uzdevums no 5

Aprēķins · 2. solis

2. uzdevums · No viļņa garuma uz frekvenci

Nātrija tvaiku lampas dzeltenās līnijas viļņa garums ir 589 nm.

Aprēķini gaismas frekvenci un fotona enerģiju!

Dots:

λ = 589 nm

c = 3,00·10⁸ m/s

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

Jāaprēķina:

f = ?

E = ?

Formulas:

λ = 

c

f

  →  f = 

c

λ

E = h · f

Aprēķins:

1)  λ = 589 nm = 5,89·10⁻⁷ m

APRĒĶINS · 2. SOLIS

2)  f = 3,00·10⁸ : 5,89·10⁻⁷ = 5,09·10¹⁴ Hz

3. uzdevums.  Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J. Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

4. uzdevums.  Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J. Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

2. uzdevums no 5

Aprēķins · 3. solis

2. uzdevums · No viļņa garuma uz frekvenci

Nātrija tvaiku lampas dzeltenās līnijas viļņa garums ir 589 nm.

Aprēķini gaismas frekvenci un fotona enerģiju!

Dots:

λ = 589 nm

c = 3,00·10⁸ m/s

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

Jāaprēķina:

f = ?

E = ?

Formulas:

λ = 

c

f

  →  f = 

c

λ

E = h · f

Aprēķins:

1)  λ = 589 nm = 5,89·10⁻⁷ m

2)  f = 3,00·10⁸ : 5,89·10⁻⁷ = 5,09·10¹⁴ Hz

APRĒĶINS · 3. SOLIS

3)  E = 6,63·10⁻³⁴ · 5,09·10¹⁴ = 3,4·10⁻¹⁹ J

3. uzdevums.  Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J. Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

4. uzdevums.  Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J. Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

2. uzdevums no 5

Atbilde

2. uzdevums · No viļņa garuma uz frekvenci

Nātrija tvaiku lampas dzeltenās līnijas viļņa garums ir 589 nm.

Aprēķini gaismas frekvenci un fotona enerģiju!

Dots:

λ = 589 nm

c = 3,00·10⁸ m/s

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

Jāaprēķina:

f = ?

E = ?

Formulas:

λ = 

c

f

  →  f = 

c

λ

E = h · f

Aprēķins:

1)  λ = 589 nm = 5,89·10⁻⁷ m

2)  f = 3,00·10⁸ : 5,89·10⁻⁷ = 5,09·10¹⁴ Hz

3)  E = 6,63·10⁻³⁴ · 5,09·10¹⁴ = 3,4·10⁻¹⁹ J

ATBILDE

f ≈ 5,1·10¹⁴ Hz ;   E ≈ 3,4·10⁻¹⁹ J

Tieši šī līnija piešķir ielu lampām dzelteno krāsu.

3. uzdevums.  Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J. Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

4. uzdevums.  Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J. Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

3. uzdevums no 5

Izlasi uzdevumu

3. uzdevums · Enerģijas pāreja

Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J.

Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

4. uzdevums.  Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J. Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

5. uzdevums.  Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J. Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

3. uzdevums no 5

Dots

3. uzdevums · Enerģijas pāreja

Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J.

Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

DOTS

E₁ = 5,4·10⁻¹⁹ J

E₂ = 2,2·10⁻¹⁹ J

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

4. uzdevums.  Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J. Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

5. uzdevums.  Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J. Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

3. uzdevums no 5

Jāaprēķina

3. uzdevums · Enerģijas pāreja

Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J.

Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

Dots:

E₁ = 5,4·10⁻¹⁹ J

E₂ = 2,2·10⁻¹⁹ J

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

JĀAPRĒĶINA

E = ?

f = ?

4. uzdevums.  Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J. Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

5. uzdevums.  Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J. Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

3. uzdevums no 5

Formulas

3. uzdevums · Enerģijas pāreja

Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J.

Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

Dots:

E₁ = 5,4·10⁻¹⁹ J

E₂ = 2,2·10⁻¹⁹ J

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

Jāaprēķina:

E = ?

f = ?

FORMULAS

E = E₁ − E₂

E = h·f  →  f = 

E

h

4. uzdevums.  Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J. Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

5. uzdevums.  Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J. Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

3. uzdevums no 5

Aprēķins · 1. solis

3. uzdevums · Enerģijas pāreja

Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J.

Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

Dots:

E₁ = 5,4·10⁻¹⁹ J

E₂ = 2,2·10⁻¹⁹ J

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

Jāaprēķina:

E = ?

f = ?

Formulas:

E = E₁ − E₂

E = h·f  →  f = 

E

h

APRĒĶINS · 1. SOLIS

1)  E = 5,4·10⁻¹⁹ − 2,2·10⁻¹⁹ = 3,2·10⁻¹⁹ J

4. uzdevums.  Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J. Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

5. uzdevums.  Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J. Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

3. uzdevums no 5

Aprēķins · 2. solis

3. uzdevums · Enerģijas pāreja

Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J.

Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

Dots:

E₁ = 5,4·10⁻¹⁹ J

E₂ = 2,2·10⁻¹⁹ J

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

Jāaprēķina:

E = ?

f = ?

Formulas:

E = E₁ − E₂

E = h·f  →  f = 

E

h

Aprēķins:

1)  E = 5,4·10⁻¹⁹ − 2,2·10⁻¹⁹ = 3,2·10⁻¹⁹ J

APRĒĶINS · 2. SOLIS

2)  f = 3,2·10⁻¹⁹ : 6,63·10⁻³⁴

4. uzdevums.  Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J. Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

5. uzdevums.  Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J. Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

3. uzdevums no 5

Aprēķins · 3. solis

3. uzdevums · Enerģijas pāreja

Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J.

Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

Dots:

E₁ = 5,4·10⁻¹⁹ J

E₂ = 2,2·10⁻¹⁹ J

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

Jāaprēķina:

E = ?

f = ?

Formulas:

E = E₁ − E₂

E = h·f  →  f = 

E

h

Aprēķins:

1)  E = 5,4·10⁻¹⁹ − 2,2·10⁻¹⁹ = 3,2·10⁻¹⁹ J

2)  f = 3,2·10⁻¹⁹ : 6,63·10⁻³⁴

APRĒĶINS · 3. SOLIS

3)  f = 4,8·10¹⁴ Hz

4. uzdevums.  Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J. Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

5. uzdevums.  Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J. Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

3. uzdevums no 5

Atbilde

3. uzdevums · Enerģijas pāreja

Elektrons pāriet no līmeņa ar enerģiju 5,4·10⁻¹⁹ J uz līmeni ar enerģiju 2,2·10⁻¹⁹ J.

Aprēķini izstarotā fotona enerģiju un frekvenci!

Dots:

E₁ = 5,4·10⁻¹⁹ J

E₂ = 2,2·10⁻¹⁹ J

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

Jāaprēķina:

E = ?

f = ?

Formulas:

E = E₁ − E₂

E = h·f  →  f = 

E

h

Aprēķins:

1)  E = 5,4·10⁻¹⁹ − 2,2·10⁻¹⁹ = 3,2·10⁻¹⁹ J

2)  f = 3,2·10⁻¹⁹ : 6,63·10⁻³⁴

3)  f = 4,8·10¹⁴ Hz

ATBILDE

E = 3,2·10⁻¹⁹ J ;   f ≈ 4,8·10¹⁴ Hz

4,8·10¹⁴ Hz atbilst oranžai gaismai.

4. uzdevums.  Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J. Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

5. uzdevums.  Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J. Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

4. uzdevums no 5

Izlasi uzdevumu

4. uzdevums · Zaļās gaismas viļņa garums

Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J.

Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

5. uzdevums.  Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J. Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

4. uzdevums no 5

Dots

4. uzdevums · Zaļās gaismas viļņa garums

Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J.

Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

DOTS

E = 3,8·10⁻¹⁹ J

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

c = 3,00·10⁸ m/s

5. uzdevums.  Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J. Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

4. uzdevums no 5

Jāaprēķina

4. uzdevums · Zaļās gaismas viļņa garums

Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J.

Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

Dots:

E = 3,8·10⁻¹⁹ J

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

c = 3,00·10⁸ m/s

JĀAPRĒĶINA

λ = ?  (nm)

5. uzdevums.  Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J. Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

4. uzdevums no 5

Formulas

4. uzdevums · Zaļās gaismas viļņa garums

Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J.

Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

Dots:

E = 3,8·10⁻¹⁹ J

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

c = 3,00·10⁸ m/s

Jāaprēķina:

λ = ?  (nm)

FORMULAS

E = h·f

λ = 

c

f

 = 

h·c

E

5. uzdevums.  Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J. Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

4. uzdevums no 5

Aprēķins · 1. solis

4. uzdevums · Zaļās gaismas viļņa garums

Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J.

Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

Dots:

E = 3,8·10⁻¹⁹ J

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

c = 3,00·10⁸ m/s

Jāaprēķina:

λ = ?  (nm)

Formulas:

E = h·f

λ = 

c

f

 = 

h·c

E

APRĒĶINS · 1. SOLIS

1)  f = 3,8·10⁻¹⁹ : 6,63·10⁻³⁴ = 5,73·10¹⁴ Hz

5. uzdevums.  Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J. Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

4. uzdevums no 5

Aprēķins · 2. solis

4. uzdevums · Zaļās gaismas viļņa garums

Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J.

Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

Dots:

E = 3,8·10⁻¹⁹ J

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

c = 3,00·10⁸ m/s

Jāaprēķina:

λ = ?  (nm)

Formulas:

E = h·f

λ = 

c

f

 = 

h·c

E

Aprēķins:

1)  f = 3,8·10⁻¹⁹ : 6,63·10⁻³⁴ = 5,73·10¹⁴ Hz

APRĒĶINS · 2. SOLIS

2)  λ = 3,00·10⁸ : 5,73·10¹⁴ = 5,2·10⁻⁷ m

5. uzdevums.  Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J. Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

4. uzdevums no 5

Aprēķins · 3. solis

4. uzdevums · Zaļās gaismas viļņa garums

Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J.

Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

Dots:

E = 3,8·10⁻¹⁹ J

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

c = 3,00·10⁸ m/s

Jāaprēķina:

λ = ?  (nm)

Formulas:

E = h·f

λ = 

c

f

 = 

h·c

E

Aprēķins:

1)  f = 3,8·10⁻¹⁹ : 6,63·10⁻³⁴ = 5,73·10¹⁴ Hz

2)  λ = 3,00·10⁸ : 5,73·10¹⁴ = 5,2·10⁻⁷ m

APRĒĶINS · 3. SOLIS

3)  λ = 520 nm

5. uzdevums.  Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J. Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

4. uzdevums no 5

Atbilde

4. uzdevums · Zaļās gaismas viļņa garums

Fotona enerģija ir 3,8·10⁻¹⁹ J.

Aprēķini gaismas viļņa garumu nanometros un nosaki krāsu! (zaļa ≈ 500–560 nm)

Dots:

E = 3,8·10⁻¹⁹ J

h = 6,63·10⁻³⁴ J·s

c = 3,00·10⁸ m/s

Jāaprēķina:

λ = ?  (nm)

Formulas:

E = h·f

λ = 

c

f

 = 

h·c

E

Aprēķins:

1)  f = 3,8·10⁻¹⁹ : 6,63·10⁻³⁴ = 5,73·10¹⁴ Hz

2)  λ = 3,00·10⁸ : 5,73·10¹⁴ = 5,2·10⁻⁷ m

3)  λ = 520 nm

ATBILDE

λ ≈ 520 nm — zaļa gaisma

Jo lielāka fotona enerģija, jo mazāks viļņa garums.

5. uzdevums.  Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J. Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

5. uzdevums no 5

Izlasi uzdevumu

5. uzdevums · Fotonu skaits

Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J.

Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

Šis bija pēdējais uzdevums.

5. uzdevums no 5

Dots

5. uzdevums · Fotonu skaits

Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J.

Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

DOTS

P = 2,0 mW

E = 3,1·10⁻¹⁹ J

t = 1,0 s

Šis bija pēdējais uzdevums.

5. uzdevums no 5

Jāaprēķina

5. uzdevums · Fotonu skaits

Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J.

Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

Dots:

P = 2,0 mW

E = 3,1·10⁻¹⁹ J

t = 1,0 s

JĀAPRĒĶINA

N = ?

Šis bija pēdējais uzdevums.

5. uzdevums no 5

Formulas

5. uzdevums · Fotonu skaits

Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J.

Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

Dots:

P = 2,0 mW

E = 3,1·10⁻¹⁹ J

t = 1,0 s

Jāaprēķina:

N = ?

FORMULAS

A = P · t

N = 

A

E

Šis bija pēdējais uzdevums.

5. uzdevums no 5

Aprēķins · 1. solis

5. uzdevums · Fotonu skaits

Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J.

Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

Dots:

P = 2,0 mW

E = 3,1·10⁻¹⁹ J

t = 1,0 s

Jāaprēķina:

N = ?

Formulas:

A = P · t

N = 

A

E

APRĒĶINS · 1. SOLIS

1)  P = 2,0 mW = 2,0·10⁻³ W

Šis bija pēdējais uzdevums.

5. uzdevums no 5

Aprēķins · 2. solis

5. uzdevums · Fotonu skaits

Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J.

Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

Dots:

P = 2,0 mW

E = 3,1·10⁻¹⁹ J

t = 1,0 s

Jāaprēķina:

N = ?

Formulas:

A = P · t

N = 

A

E

Aprēķins:

1)  P = 2,0 mW = 2,0·10⁻³ W

APRĒĶINS · 2. SOLIS

2)  A = 2,0·10⁻³ W · 1,0 s = 2,0·10⁻³ J

Šis bija pēdējais uzdevums.

5. uzdevums no 5

Aprēķins · 3. solis

5. uzdevums · Fotonu skaits

Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J.

Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

Dots:

P = 2,0 mW

E = 3,1·10⁻¹⁹ J

t = 1,0 s

Jāaprēķina:

N = ?

Formulas:

A = P · t

N = 

A

E

Aprēķins:

1)  P = 2,0 mW = 2,0·10⁻³ W

2)  A = 2,0·10⁻³ W · 1,0 s = 2,0·10⁻³ J

APRĒĶINS · 3. SOLIS

3)  N = 2,0·10⁻³ : 3,1·10⁻¹⁹ = 6,5·10¹⁵

Šis bija pēdējais uzdevums.

5. uzdevums no 5

Atbilde

5. uzdevums · Fotonu skaits

Lāzera stara jauda ir 2,0 mW, viena fotona enerģija 3,1·10⁻¹⁹ J.

Cik fotonu lāzers izstaro vienā sekundē?

Dots:

P = 2,0 mW

E = 3,1·10⁻¹⁹ J

t = 1,0 s

Jāaprēķina:

N = ?

Formulas:

A = P · t

N = 

A

E

Aprēķins:

1)  P = 2,0 mW = 2,0·10⁻³ W

2)  A = 2,0·10⁻³ W · 1,0 s = 2,0·10⁻³ J

3)  N = 2,0·10⁻³ : 3,1·10⁻¹⁹ = 6,5·10¹⁵

ATBILDE

N ≈ 6,5·10¹⁵ fotonu sekundē

Pat vājš lāzers izstaro tūkstošiem miljardu fotonu sekundē.

Šis bija pēdējais uzdevums.

DABASZINĪBAS · 10. KLASE · 3. TEMATS: ATOMA UZBŪVE, VIELAS UZBŪVE, VIELAS STĀVOKĻI

Kopsavilkums un mājasdarbs

ŠODIEN IEMĀCĪJĀMIES

•  Elektrona enerģija atomā ir diskrēta — tikai noteikti līmeņi.

•  Pārejot uz zemāku līmeni, atoms izstaro fotonu ar enerģiju E = hf.

•  λ = c/f: lielāka enerģija → augstāka frekvence → mazāks viļņa garums.

•  Līniju spektrs ir katra elementa “pirkstu nospiedums” — pēc tā nosaka zvaigžņu sastāvu.

MĀJASDARBS

1.  f = 6,0·10¹⁴ Hz. Aprēķini fotona enerģiju.

2.  λ = 450 nm. Aprēķini frekvenci un fotona enerģiju.

3.  Elektrons pāriet no 8,0·10⁻¹⁹ J uz 3,0·10⁻¹⁹ J. Aprēķini izstarotā fotona frekvenci un viļņa garumu.

PAŠVĒRTĒJUMS — atzīmē, cik droši jūties

Protu skaidrot enerģijas līmeņus   ·   Protu lietot E = hf   ·   Protu lietot λ = c/f   ·   Protu atšķirt spektru veidus

Nākamā stunda: kodolreakcijas — kā rodas jauns ķīmiskais elements.