Какая энергия теряется атомом водорода при излучении фотона с длиной волны 652 нм при переходе из 3-го стационарного

Суть вопроса: Энергия фотона и переходы электрона в атоме водорода

Описание: Для того чтобы решить данную задачу, нам необходимо знать связанную с энергией формулу для фотонов и энергии состояний электрона в атоме водорода.

Формула, связывающая энергию фотона (Е), его длину волны (λ) и постоянную Планка (h), задается следующим образом:

E = (hc) / λ

Где:
E - энергия фотона
h - постоянная Планка (6.626 × 10^-34 Дж·с)
c - скорость света (3 × 10^8 м/с)
λ - длина волны фотона


Определим разницу энергий между 3-им и 2-им энергетическим состояниями электрона в атоме водорода. Формула для определения этой энергии (ΔE) выглядит следующим образом:

ΔE = E3 - E2

Где:
ΔE - разница энергий между состояниями
E3 - энергия 3-его состояния
E2 - энергия 2-го состояния


Теперь, когда у нас есть значение разницы энергий, мы можем найти энергию, потерянную атомом водорода при излучении фотона:

E = ΔE


Пример: В данной задаче переход происходит из 3-го стационарного состояния во 2-ое. Длина волны фотона составляет 652 нм. Расчитаем теперь энергию, потерянную атомом водорода.

Advice: Для лучшего понимания энергетических состояний атома водорода, рекомендуется изучить модель атома Бора и его энергетический спектр.

Задача на проверку: Какая энергия теряется атомом водорода при переходе электрона из 4-го стационарного состояния во 1-ое, если длина волны фотона составляет 410 нм?

Физика: Расчет потери энергии атомом водорода при излучении фотона

Пояснение: Переход атома водорода из одного стационарного состояния в другое сопровождается излучением фотона. Энергия этого фотона связана с разницей энергии между начальным и конечным состояниями атома.

Для решения данной задачи мы можем использовать формулу для расчета разницы в энергии между двумя уровнями энергии атома водорода:

ΔE = E1 - E2

Здесь ΔE - разница в энергии, E1 - энергия начального состояния атома (3-го стационарного состояния), E2 - энергия конечного состояния атома (2-го стационарного состояния).

Для получения значений энергий начального и конечного состояний, мы можем использовать формулу:

En = -13.6 eV / n^2,

где En - энергия состояния, n - номер стационарного состояния.

Подставим значения стационарных состояний в формулу:

E1 = -13.6 eV / 3^2,
E2 = -13.6 eV / 2^2.

После подстановки получим значения энергий:

E1 = -13.6 eV / 9,
E2 = -13.6 eV / 4.

Теперь вычислим разницу в энергии:

ΔE = E1 - E2.

Подставим значения энергий и выполним вычисления:

ΔE = (-13.6 eV / 9) - (-13.6 eV / 4) = -1.511 eV.

Таким образом, энергия, потерянная атомом водорода при излучении фотона с длиной волны 652 нм при переходе из 3-го стационарного состояния во 2-ое, составляет -1.511 eV.

Совет: Для лучшего понимания темы рекомендуется ознакомиться с основами квантовой механики и структурой атома водорода. Обратите внимание на формулы, используемые для расчета энергии стационарных состояний и разницы в энергии между ними.

Дополнительное задание: Каково значение энергии, которую теряет атом водорода при излучении фотона с длиной волны 400 нм, если переход происходит из 5-го стационарного состояния во 3-е?