Tematická oblast: Optika

Číslo šablony: III/2
VY_32_INOVACE_P10_3.20
Tematická oblast: Optika
Obal atomu
Typ: DUM - pracovní list
Předmět: Fyzika, FS
Ročník: 5. r. (6leté), 3. r. (4leté)
Zpracováno v rámci projektu
EU peníze školám
CZ.1.07/1.5.00/34.0296
Zpracovatel:
Mgr. Miroslava Babilonová
Gymnázium, Třinec, příspěvková organizace
Datum vytvoření: duben 2014
Metodický list
Učební materiál je součástí tematické oblasti Optika. Je určen pro 5. ročník šestiletého studia, 3. ročník čtyřletého studia a fyzikální seminář v předmaturitním i maturitním ročníku.
Pracovní list se skládá ze tří částí. První část – Test - slouží k zopakování základních pojmů, definic, vzorců a lze jej využít k samostatné práci žáků nebo jako zkušební materiál pro klasifikaci. S druhou částí – Příklady - mohou žáci pracovat samostatně nebo ve skupinách. Tuto část lze využít jako přípravu k závěrečnému opakování daného tématu nebo samostatnou domácí přípravu žáků. Poslední část listu – K zamyšlení – slouží k tomu, aby si žáci uvědomili, že získané vědomosti lze využít v praktickém životě.
Inovace spočívá ve využití interaktivního prostředí.
Test
Z nabízených odpovědí je právě jedna odpověď správná.
1. Určete nesprávné tvrzení: Rozměry atomu jsou řádově
a) 0,1nm
b) 100 pm
c) 1 pm
d) 10-10 m
2. Stav elektronu v atomu je určen
a) jedním kvantovým číslem
b) dvěma kvantovými čísly
c) třemi kvantovými čísly
d) čtyřmi kvantovými čísly
3. Lymanova série čar vzniká při přechodu elektronu v atomu vodíku
a) na druhou kvantovou dráhu a leží v oblasti viditelného světla
b) na první kvantovou dráhu a leží v oblasti viditelného světla
c) na druhou kvantovou dráhu a leží v oblasti ultrafialového záření
d) na první kvantovou dráhu a leží v oblasti ultrafialového záření
4. Nukleonové číslo udává
a) součet protonů a neutronů v obalu atomu
b) počet elektronů
c) počet protonů
d) součet protonů a neutronů v jádře atomu
5. Při spontánní emisi fotonu vyvolané přechodem elektronu ze stavu s energií
Em do stavu s energií En má vyzářený foton
a) energii Em - En
b) energii 13,6 eV
c) energii En – Em
d) nulovou energii
6. Je-li n hlavní kvantové číslo a E1 energie základního energetického stavu atomu vodíku, pak je energie jeho excitovaného stavu En dána vztahem
a) En = E1/n
b) En = E1/n2
c) En = E1.n
d) En = E1.n2
7. Určete nesprávné tvrzení
a) hraně dané série odpovídá foton s největší vyzářenou energií v dané sérii
b) hraně dané série odpovídá foton s nejkratší vlnovou délkou v dané sérii
c) hraně dané série odpovídá foton s libovolnou vyzářenou energií v dané sérii
d) hrana dané série je čára vzniklá při přechodu elektronu z nekonečné kvantové
dráhy na danou kvantovou dráhu
8. Která trojice zahrnuje pouze částice, jejichž dráhu lze snadno měnit elektrickým polem
a) elektron, proton, alfa- částice
b) proton, elektron, foton
c) elektron, foton, mezon
d) neutron, proton, elektron
9. Excitovaným stavem atomu rozumíme
a) stav, kdy atom přijal elektron od jiného atomu
b) stav s vyššími hodnotami energie elektronů v obalu, než jaká odpovídá základnímu stavu
c) stav, kdy atom uvolnil alespoň jeden elektron
d) stav s vyššími počty nukleonů v jádře
10. Seřaďte částice podle hmotnosti vzestupně
a) proton, elektron, neutron
b) neutron, proton, elektron
c) elektron, proton, neutron
d) elektron, neutron, proton
11. Kinetická energie elektronu v atomu vodíku je
a) vždy záporná a s rostoucím hlavním kvantovým číslem klesá
b) vždy kladná a s rostoucím hlavním kvantovým číslem roste
c) vždy kladná a s rostoucím hlavním kvantovým číslem klesá
d) vždy záporná a s rostoucím hlavním kvantovým číslem roste
12. Izotopy určitého prvku mají
a) stejné protonové a různé nukleonové číslo
b) různé protonové a stejné nukleonové číslo
c) různé protonové i nukleonové číslo
d) stejné nukleonové číslo
13. V atomu vodíku je rychlost elektronu na dané kvantové dráze
a) přímo úměrná hlavnímu kvantovému číslu
b) přímo úměrná druhé mocnině hlavního kvantového čísla
c) nepřímo úměrná hlavnímu kvantovému číslu
d) nepřímo úměrná druhé mocnině hlavního kvantového čísla
14. Která z částic bude měnit svou dráhu působením magnetického pole
a) neutrino
b) proton
c) foton
d) neutron
15. Náboj protonu je
a kladný a 1840krát větší než náboj elektronu
b) záporný a 1840krát větší než náboj elektronu
c) nulový
d) v absolutní hodnotě stejný jako náboj elektronu
Příklady
1. Kolik kvantových stavů přísluší hlavnímu kvantovému číslu n = 3?
2. Jakým kvantovým číslům odpovídá stav
a) 2s b) 2p c) 3d
3. Vypočtěte energii atomu vodíku ve stacionárních stavech s hlavním kvantovým číslem
n = 2, n = 3, n = 4. Tuto energii vyjádřete v joulech i elektronvoltech.
4. Atom vodíku se nachází ve stacionárním stavu s hlavním kvantovým číslem n = 3. Vypočtěte energii, kterou musí přijmout, aby se dostal do stacionárního stavu s hlavním kvantovým číslem n = 6.
5. Vypočtěte energii vyzářenou atomem vodíku při jeho přechodu ze stacionárního stavu
s hlavním kvantovým číslem n = 5 do stavu s hlavním kvantovým číslem n = 2.
6. Vypočtěte vlnovou délku fotonu, který vznikne při přechodu atomu vodíku ze stacionárního stavu s hlavním kvantovým číslem n = 4 do stavu s hlavním kvantovým číslem n = 2.
7. Vypočtěte vlnovou délku odpovídající první čáře Lymanovy série čar. V jaké oblasti elektromagnetického spektra tato série leží?
8. Vypočtěte vlnovou délku odpovídající hraně Balmerovy série čar. V jaké oblasti elektromagnetického spektra tato čára leží?
9. Jakou energii musíme dodat atomu vodíku, abychom ho ionizovali, jestliže se nachází v excitovaném stavu s hlavním kvantovým číslem n = 7.
10. Atom vodíku, který se nachází v excitovaném stavu s hlavním kvantovým číslem n = 4, přijme energii 3 eV a přejde do ionizovaného stavu. Vypočtěte rychlost elektronu uvolněného při ionizaci atomu vodíku.
11. Vypočtete energii potřebnou k převedení atomárního vodíku o hmotnosti 1 kg ze základního stavu do prvního excitovaného stavu.
K zamyšlení:
1. Proč je sklo průzračné?
2. Proč se energie v atomové fyzice vyjadřuje v elektronvoltech a jak je tato jednotka definována?
3. Vysvětlete, co znamená kvantování energie. Najděte vhodný příklad z běžného života, na kterém tento pojem vysvětlíte.
4. Na základě příkladu č. 11 diskutujte o využití energie excitovaných stavů atomů.
5. Zjistěte, na jakém principu pracuje laser? Diskutujte o praktickém využití laseru.
Zdroje:
|