Løsninger til Opgaver i fysik A-niveau Fysikforlaget ... - szymanski spil

Løsningerne er hentet på www.szymanskispil.dk
n sin n d
6
sin n d sin(21,6601 ) 5,160473 10
m
4,761832 10
n
4
Da laserlysets frekvens i luft og vand er den samme, kan lysets fart i vand bestemmes ved at
anvende bølgeligningen:
c f luft vvandf vandvand
vvand f vand c f luft
luft
vand
m 476,1832nm
m 8 m
vvandc299792458 225594395 2,2610
s 632,8nm
s s
luft
Opgave A1 side 25: Trafiklys
Opgave A2 side 26: Fluorescens
a) Da man kender bølgelængden for de exciterende fotoner, kan man beregne deres energi:
34
m
6,
626 10
J s 299792458
h c
E h f
s
19
foton
6,
6214856 10
J 0,
662aJ
9
300 10
m
Da grundtilstandens energi er sat til 0, er energien af niveau A altså 0,662aJ.
Den udsendte foton har altså energien:
E E 0,
662aJ
0,
216aJ
0,
446aJ
E foton , emission A B
Den udsendte fotons bølgelængde kan så bestemmes:
h c
E foton , emission
E
h c
34
m
6,
626 10
J s 299792458
s
445nm
18
0,
662 10
J
foton , emission
Opgave A3 side 26: Excitation af rubidium i to trin
a) Man kan enten se på de mulige overganges energi og omregne dem til bølgelængder af det
udsendte lys, eller man kan tage udgangspunkt i, at man kender bølgelængden og så omregne
den til en energi, der kan sammenlignes med de mulige overgange. Det sidste kræver færre
udregninger, så den metode vælges:
34
8
h c 6, 6310
J s 3,
00 10
m / s
19
E foton
4,
735714 10
J 0,
474aJ
9
420 10
m
Man kan se, at dette svarer til overgangen fra B O
Opgave A4 side 27: Stråling fra verdensrummet
7
m