Энергия атома водорода в основном состоянии e1 = -13,55 эв. определите энергию кванта e и длину волны λ излучения, поглощенного атомом водорода, если при этом электрон перешел с первого на третий энергетический уровень.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Энергия поглощенного кванта составляет 12,04 эВ, а соответствующая длина волны излучения равна 103 нм. ️ Шаг 1: Определение энергии электрона на третьем уровне Согласно теории Бора, энергия электрона на nn-м энергетическом уровне атома водорода связана с энергией основного состояния E1cap E sub 1 соотношением: En=E1n2cap E sub n equals the fraction with numerator cap E sub 1 and denominator n squared end-fraction Подставим значение для третьего уровня ( n=3n equals 3): E3=-13,5532=-13,559-1,506 эВcap E sub 3 equals the fraction with numerator negative 13 comma 55 and denominator 3 squared end-fraction equals the fraction with numerator negative 13 comma 55 and denominator 9 end-fraction is approximately equal to negative 1 comma 506 эВ ️ Шаг 2: Расчет энергии поглощенного кванта При переходе электрона с первого уровня на третий атом поглощает квант энергии εepsilon, равный разности энергий этих уровней: ε=E3E1epsilon equals cap E sub 3 minus cap E sub 1 ε=-1,5055(-13,55)=12,0444 эВepsilon equals negative 1 comma 5055 minus open paren negative 13 comma 55 close paren equals 12 comma 0444 эВОкруглим значение до сотых: ε12,04epsilon is approximately equal to 12 comma 04 эВ. ️ Шаг 3: Определение длины волны излучения Длина волны λlambda связана с энергией кванта формулой: ε=hcλλ=hcεepsilon equals the fraction with numerator h c and denominator lambda end-fraction ⟹ lambda equals the fraction with numerator h c and denominator epsilon end-fraction Для расчетов в эВ и нанометрах удобно использовать значение hc1240h c is approximately equal to 1240 эВ·нм: λ=124012,0444102,95 нмlambda equals the fraction with numerator 1240 and denominator 12 comma 0444 end-fraction is approximately equal to 102 comma 95 нм Переведем в метры: λ1,0310-7lambda is approximately equal to 1 comma 03 center dot 10 to the negative 7 power м. Ответ: Энергия кванта ε=12,04 эВepsilon equals 12 comma 04 эВ, длина волны λ=1,0310-7 мlambda equals 1 comma 03 center dot 10 to the negative 7 power м (или 103 нм). Хотите рассчитать минимальную частоту света, необходимую для полной ионизации этого атома из основного состояния?

Форма ответа

Ваш аватар