Какие спектральные линии будут наблюдаться в спектре излучения атомарного водорода при освещении его ультрафиолетовым

Тема: Спектральные линии водорода и освещение ультрафиолетовым излучением

Инструкция: При освещении атомарного водорода ультрафиолетовым излучением длиной волны 100 нм будут наблюдаться только некоторые спектральные линии. Для понимания, какие именно линии появятся, нужно использовать формулу Ридберга для расчета волновых чисел спектральных линий водорода:

1/λ = R * (1/n1^2 - 1/n2^2),

где λ - длина волны, R - постоянная Ридберга (1,0973731568539 * 10^7 м^-1), n1 и n2 - целые числа, представляющие энергетические уровни, на которых находятся электроны водородного атома.

Для данной задачи наблюдаемая линия соответствует переходу электрона с энергетического уровня n1 на энергетический уровень n2. В данном случае длина волны ультрафиолетового излучения составляет 100 нм. Мы должны найти сочетание чисел n1 и n2, которое удовлетворяет данной длине волны.

Подставив значения в формулу Ридберга, получаем:

1/100 * 10^-9 = 1,0973731568539 * 10^7 * (1/n1^2 - 1/n2^2).

Решая это уравнение, исходя из длин волн спектральных линий, получаем следующие возможные комбинации для значений n1 и n2:

1. n1 = 2, n2 = 3,
2. n1 = 1, n2 = 3.

Значит, при освещении атомарного водорода ультрафиолетовым излучением длиной волны 100 нм будут наблюдаться две спектральные линии: соответствующая переходу с энергетического уровня 2 на уровень 3, и соответствующая переходу с уровня 1 на уровень 3.

Совет: Для лучшего понимания данной темы рекомендуется изучить электронные уровни и переходы атома водорода в электронных книгах или учебниках по физике. Также полезно ознакомиться с основными закономерностями спектральных линий и формулой Ридберга.

Дополнительное задание: Определите спектральные линии, которые будут наблюдаться в спектре излучения атомарного водорода при освещении его видимым светом с длиной волны 450 нм.