Какая энергия фотона поглощается атомом, когда он переходит из основного состояния с энергией Е0 в возбужденное

Содержание вопроса: Энергия фотона

Пояснение:
Энергия фотона связана с его частотой или длиной волны. Фотон - это элементарная частица, которая несет энергию электромагнитного излучения. Когда фотон поглощается атомом, энергия фотона передается атому, вызывая переход электрона из одного энергетического состояния в другое.

Энергия фотона (E) связана с его частотой (ν) следующим образом: E = hν. Здесь h - постоянная Планка, которая составляет 6.626 x 10^-34 Дж·с. Частота фотона (ν) определяется формулой: ν = c/λ, где c - скорость света в вакууме (около 3 x 10^8 м/с), а λ - длина волны фотона.

Таким образом, энергия фотона, поглощаемая атомом при переходе из основного состояния с энергией Е0 в возбужденное состояние, может быть найдена, используя эти формулы.

Доп. материал:
Пусть основное состояние атома имеет энергию Е0 = 2 эВ. Атом поглощает фотон с длиной волны λ = 500 нм. Вопрос заключается в том, сколько энергии поглощается атомом.

Шаг 1: Найдем частоту фотона: ν = c/λ = (3 x 10^8 м/с) / (500 x 10^-9 м) ≈ 6 x 10^14 Гц.

Шаг 2: Используем формулу E = hν для нахождения энергии фотона: E = (6.626 x 10^-34 Дж·с) x (6 x 10^14 Гц) ≈ 3.98 x 10^-19 Дж.

Таким образом, атом поглощает фотон с энергией приблизительно равной 3.98 x 10^-19 Дж.

Совет:
Для лучшего понимания энергии фотона и его взаимодействия с атомами, рекомендуется изучить основы электромагнетизма, включая понятия частоты, длины волны и взаимосвязи с энергией.

Закрепляющее упражнение:
Атом поглощает фотон с частотой 5 x 10^15 Гц. Найдите энергию фотона в электрон-вольтах. (Используйте значение постоянной Планка, равное 6.626 x 10^-34 Дж·с).

Предмет вопроса: Энергия фотона и переходы электронов в атоме

Пояснение: Когда атом переходит из основного состояния с энергией Е0 в возбужденное состояние с энергией Е, он поглощает фотон с определенной энергией. Энергия фотона связана с его частотой (f) или длиной волны (λ) формулой Эйнштейна: E = hf = hc/λ, где h - постоянная Планка и c - скорость света.

Чтобы узнать энергию фотона, поглощаемого атомом, необходимо знать разницу энергий между основным и возбужденным состояниями (ΔE). Эта разница может быть выражена в джоулях или электрон-вольтах.

Для расчета энергии фотона используется следующая формула: E = ΔE

Применяя данную формулу, можно определить энергию фотона, поглощаемого атомом при переходе из основного состояния в возбужденное состояние.

Демонстрация: Пусть разница энергий между основным состоянием и возбужденным состоянием атсоа = 2 электрон-вольта. Какая энергия фотона поглощается атомом при таком переходе?

Решение:
E = ΔE
E = 2 электрон-вольта

Ответ: Энергия фотона, поглощаемого атомом, равна 2 электрон-вольта.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию энергии фотона и переходов электронов в атоме, рекомендуется изучить электронную структуру атома, энергетические уровни и спектры атомов. Знание этих основных понятий поможет вам лучше понять энергетическую динамику атома и процессы поглощения и испускания фотонов.

Проверочное упражнение: Разница энергий между основным состоянием и возбужденным состоянием атома составляет 5 электрон-вольт. Какая энергия фотона поглощается атомом при переходе из основного состояния в возбужденное состояние?