Какая энергия необходима для перехода электрона на первую орбиту атома водорода при поглощении фотона?

Содержание: Энергия перехода электрона на первую орбиту атома водорода при поглощении фотона

Разъяснение: При переходе электрона на первую орбиту атома водорода происходит поглощение фотона, который несет определенную энергию. Это явление базируется на концепции квантовой механики и связано с энергетическими уровнями атома.

Энергия перехода электрона между орбитами определяется разностью энергий двух орбит. Водородный атом имеет энергетическую шкалу, которая описывается формулой Ридберга:

E = -13.6 * (1/n^2),

где E - энергия, n - главное квантовое число, определяющее орбиту. Для перехода на первую орбиту (n=1) энергия будет равна:

E = -13.6 * (1/1^2) = -13.6 эВ.

Таким образом, энергия, необходимая для перехода электрона на первую орбиту атома водорода при поглощении фотона, составляет 13.6 эВ.

Например: Считая, что электрон находится на бесконечной орбите, найти энергию необходимую для перехода на первую орбиту.

Совет: Чтобы лучше понять это явление, рекомендуется ознакомиться с основами квантовой механики и энергетическими уровнями атома.

Задание: Найдите энергию перехода электрона на третью орбиту атома водорода при поглощении фотона.

Тема занятия: Энергия перехода электрона на первую орбиту атома водорода при поглощении фотона

Пояснение: Переход электрона на первую орбиту атома водорода может произойти при поглощении фотона, который имеет энергию, достаточную для поднятия электрона с более низкой энергетической орбиты на более высокую. Для вычисления этой энергии мы можем использовать формулу Эйнштейна, известную как формула фотоэлектрического эффекта:

E = hf,

где E представляет собой энергию фотона, h - постоянную Планка, равную 6,626 x 10^(-34) Дж∙с, а f - частоту фотона.

Для перехода электрона на первую орбиту водорода, он должен поглотить фотон с энергией, равной разности между энергией на первой и второй орбитах атома водорода. Эта энергия известна как энергия ионизации. Вода в первой орбите -13,6 эВ, а во второй орбите -3,4 эВ. Переход электрона с второй орбиты на первую орбиту будет требовать энергию в размере 13,6 - (-3,4) = 17 эВ.

Следовательно, для перехода электрона на первую орбиту, атом водорода должен поглотить фотон с энергией, равной 17 эВ.

Дополнительный материал: Найдите энергию, которую должен поглотить атом водорода для перехода электрона на первую орбиту.

Совет: Чтобы лучше понять это понятие, рекомендуется ознакомиться с моделью атома водорода и его энергетическими орбитами. Изучение электромагнитного излучения и постоянной Планка также может помочь лучше осознать концепцию энергии и частоты фотона.

Проверочное упражнение: Найдите энергию фотона, необходимую для перехода электрона на первую орбиту атома водорода. Частота фотона равна 5,5 x 10^14 Гц.