При какой температуре средняя кинетическая энергия атомного газа будет равна энергии фотона с длиной волны 6,62 * 10^(-7) м? Помогите пожалуйста срочно.

Физика 11 класс Термодинамика температура средняя кинетическая энергия атомный газ энергия фотона длина волны физика 11 класс расчет температуры Новый

Для того чтобы найти температуру, при которой средняя кинетическая энергия атомного газа равна энергии фотона с заданной длиной волны, нам нужно выполнить несколько шагов.

1. **Определим энергию фотона.** Энергия фотона (E) может быть найдена с помощью формулы:

• E = h * c / λ

где:

• h - постоянная Планка (приблизительно 6.626 * 10^(-34) Дж·с),
• c - скорость света (приблизительно 3 * 10^8 м/с),
• λ - длина волны фотона (в нашем случае 6.62 * 10^(-7) м).

2. **Подставим значения в формулу.**

• E = (6.626 * 10^(-34) Дж·с) * (3 * 10^8 м/с) / (6.62 * 10^(-7) м).

3. **Выполним вычисления.** Сначала найдем произведение h и c:

• h * c = 6.626 * 10^(-34) * 3 * 10^8 = 1.9878 * 10^(-25) Дж·м.

Теперь подставим это значение в формулу для энергии:

• E = (1.9878 * 10^(-25) Дж·м) / (6.62 * 10^(-7) м) ≈ 3.003 * 10^(-19) Дж.

4. **Теперь найдем среднюю кинетическую энергию атомного газа.** Средняя кинетическая энергия (Eк) одного атома в газе определяется формулой:

• Eк = (3/2) * k * T

где:

• k - постоянная Больцмана (приблизительно 1.38 * 10^(-23) Дж/К),
• T - температура в Кельвинах.

5. **Приравняем энергии.** Чтобы найти температуру, при которой средняя кинетическая энергия равна энергии фотона, приравняем Eк и E:

• (3/2) * k * T = E.

6. **Выразим температуру T.** Из этого уравнения получаем:

• T = (2 * E) / (3 * k).

7. **Подставим значения.** Теперь подставим найденную энергию фотона и постоянную Больцмана:

• T = (2 * 3.003 * 10^(-19) Дж) / (3 * 1.38 * 10^(-23) Дж/К).

8. **Выполним вычисления.** Сначала найдем числитель:

• 2 * 3.003 * 10^(-19) = 6.006 * 10^(-19) Дж.

Теперь найдем знаменатель:

• 3 * 1.38 * 10^(-23) = 4.14 * 10^(-23) Дж/К.

Теперь подставим в формулу для T:

• T = (6.006 * 10^(-19)) / (4.14 * 10^(-23)) ≈ 145.0 К.

Ответ: Температура, при которой средняя кинетическая энергия атомного газа равна энергии фотона с длиной волны 6,62 * 10^(-7) м, составляет примерно 145.0 К.