При экспериментальном определении постоянной Планка h при рентгеновских лучей кристалл устанавливается под некоторым

Решение к задаче представлено в виде картинки и приложено к ответу

углом θ на Брэгговской дифракционной картинке. При угле θ = 30° можно наблюдать максимум интенсивности при длине волны рентгеновских лучей λ = 0,154 нм. Определите постоянную Планка h."

Школьнику, привет!

Для решения этой задачи нам понадобится знать формулу Брэгга для дифракции рентгеновских лучей на кристалле:

nλ = 2dsinθ,

где n - порядок дифракции (в данном случае 1, так как мы наблюдаем первый максимум интенсивности), λ - длина волны рентгеновских лучей, d - расстояние между плоскостями кристаллической решетки, θ - угол дифракции.

Для определения постоянной Планка, нам необходимо использовать следующую формулу:

h = (λ * c) / E,

где h - постоянная Планка, λ - длина волны рентгеновских лучей, c - скорость света, E - энергия фотона.

Начнем с решения задачи.

Для начала, найдем значение d по формуле Брэгга:

nλ = 2dsinθ.

Подставляя значения n = 1, λ = 0,154 нм и θ = 30°, получаем:

(1)(0,154 нм) = 2d(sin30°).

Упрощая, получаем:

0,154 нм = d * 1/2.

Таким образом, расстояние между плоскостями кристаллической решетки равно 0,308 нм.

Теперь, чтобы определить энергию фотона E, нам необходимо знать формулу связи между энергией и длиной волны фотона:

E = hc / λ,

где h - постоянная Планка, c - скорость света, λ - длина волны фотона.

Подставляя значения h = ?, c = 3 * 10^8 м/с и λ = 0,154 нм в эту формулу, мы можем найти E.

E = (6,626 * 10^(-34) Дж*с)(3 * 10^8 м/с) / (0,154 * 10^(-9) м).

Калькулятор поможет решить эту формулу:

E ≈ 4,09 * 10^(-15) Дж.

И наконец, мы можем определить постоянную Планка, подставив значение длины волны λ и энергии фотона E в формулу:

h = (λ * c) / E,

h = (0,154 * 10^(-9) м)(3 * 10^8 м/с) / (4,09 * 10^(-15) Дж).

Таким образом, постоянная Планка будет равна:

h ≈ 6,626 * 10^(-34) Дж*с.

Надеюсь, я смог объяснить решение этой задачи понятным и подробным образом. Если у тебя есть еще вопросы, не стесняйся задавать!