1. Как отличается строение атомов изотопов 816O и 817O? 2. Если известна длина волны видимого излучения равная 5,5∙10-7

1. Как отличается строение атомов изотопов 816O и 817O?
2. Если известна длина волны видимого излучения равная 5,5∙10-7 метров, то каковы частота, энергия и масса соответствующего фотона?
3. Чем отличается строение атомов изотопов 1428Si и 1429Si?
4. Сколько времени должно пройти, чтобы осталось только 12,5% первоначального количества нуклида, у которого период полураспада составляет 8 лет?
5. Каков дефект массы ядра углерода 613C? Известно, что масса углерода-13 равна 13,00335 атомных единиц массы, а масса протона равна 1,00728 атомных единиц массы.

Проверенный ответ:

1. Строение атомов изотопов 816O и 817O
Изотопы — это атомы одного и того же элемента, но с различным числом нейтронов в их ядре. Строение атомов изотопов 816O и 817O различается только в количестве нейтронов в ядре.

У атома 816O в его ядре содержится 8 протонов и 6 нейтронов, тогда как у атома 817O количество нейтронов равно 7. Оба атома имеют 8 протонов, так как это определяет идентичность элемента, в данном случае — кислорода.

2. Длина волны, частота, энергия и масса фотона
Для решения задачи, используем следующие формулы:
c = λν,
E = hν,
E = mc²,

где c — скорость света (около 3 ∙ 10^8 м/с),
λ — длина волны (5,5∙10^-7 метров),
ν — частота излучения,
E — энергия фотона,
h — постоянная Планка (6,63 ∙ 10^-34 Дж·с),
m — масса фотона.

Определяем частоту:
c = λν,
ν = c/λ,
ν = (3 ∙ 10^8 м/с) / (5,5∙10^-7 метров) ≈ 5,45 ∙ 10^14 Гц.

Затем, находим энергию фотона:
E = hν,
E = (6,63 ∙ 10^-34 Дж·с) ∙ (5,45 ∙ 10^14 Гц) ≈ 3,6 ∙ 10^-19 Дж.

Кроме того, массу фотона можно найти, используя известную формулу:
E = mc²,
m = E/c²,
m = (3,6 ∙ 10^-19 Дж) / ((3 ∙ 10^8 м/с)²) ≈ 4 ∙ 10^-36 кг.

Таким образом, частота равна около 5,45 ∙ 10^14 Гц, энергия составляет около 3,6 ∙ 10^-19 Дж, а масса фотона примерно равна 4 ∙ 10^-36 кг.

3. Строение атомов изотопов 1428Si и 1429Si
Атомы изотопов 1428Si и 1429Si также различаются только количеством нейтронов в ядре.

У атома 1428Si в его ядре содержится 14 протонов и 14 нейтронов, тогда как у атома 1429Si количество нейтронов равно 15. Оба атома имеют 14 протонов, что идентифицирует их как атомы кремния.

4. Время полураспада и количество оставшегося нуклида
Для решения этой задачи, мы должны использовать формулу экспоненциального распада:
N = N₀ * (1/2)^(t/T),

где N₀ — начальное количество нуклида,
N — конечное количество нуклида,
t — время,
T — период полураспада.

Мы знаем, что осталось только 12,5% первоначального количества нуклида, следовательно, остаток составляет 0,125 от N₀. Подставляем значения в формулу:
0,125 * N₀ = N₀ * (1/2)^(t/8).

Упрощая уравнение и решая его, можем определить время полураспада:
0,125 = (1/2)^(t/8),
1/8 = (1/2)^(t/8).

Мы знаем, что (1/2)^3 = 1/8, поэтому t/8 должно равняться 3.
t/8 = 3,
t = 24.

Таким образом, для того чтобы осталось только 12,5% первоначального количества нуклида, должно пройти 24 лет.

5. Дефект массы ядра углерода
Дефект массы ядра обозначает разницу между массой ядра и суммарной массой его протонов и нейтронов. Для расчета дефекта массы ядра углерода (например, атома 12C), нужно вычесть суммарную массу его протонов и нейтронов из массы ядра углерода.

Масса протона ≈ 1,67 ∙ 10^-27 кг,
Масса нейтрона ≈ 1,67 ∙ 10^-27 кг.

Для атома 12C, количество протонов и нейтронов равно 6 каждый, следовательно:
Масса ядра углерода = (6 ∙ 1,67 ∙ 10^-27 кг) + (6 ∙ 1,67 ∙ 10^-27 кг) ≈ 20 ∙ 10^-27 кг.

Теперь нужно вычесть массу ядра углерода из суммарной массы его протонов и нейтронов:
Дефект массы ядра углерода = (6 ∙ 1,67 ∙ 10^-27 кг + 6 ∙ 1,67 ∙ 10^-27 кг) — (20 ∙ 10^-27 кг) ≈ 0.

Таким образом, дефект массы ядра углерода (12C) равен примерно 0.

Покажи ответ друзьям: