Какое количество оборотов N сделает электрон на орбите атома водорода за время жизни его во втором энергетическом
Какое количество оборотов N сделает электрон на орбите атома водорода за время жизни его во втором энергетическом состоянии, если это время равно 10–8 с и атом находится в первом возбужденном состоянии с энергией E2 = –3 эВ?
23.12.2023 04:09
Инструкция:
Чтобы определить количество оборотов электрона на орбите атома водорода во втором энергетическом состоянии, нам необходимо учесть несколько факторов.
1. Найдем разницу в энергии между первым возбужденным состоянием (E1) и вторым энергетическим состоянием (E2). Дано, что E2 = -3 эВ.
2. Используя формулу Эйнштейна, связывающую энергию квантов с частотой колебаний (E = hf), найдем частоту колебаний электрона, который переходит с первого возбужденного состояния на второе состояние.
3. Далее, используя формулу для периода колебаний (T = 1/f), найдем период колебаний исходя из найденной частоты.
4. Наконец, используя заданное время жизни электрона во втором состоянии (10^(-8) с), найдем количество оборотов электрона, учитывая период его колебаний.
Демонстрация:
Задача: Какое количество оборотов N сделает электрон на орбите атома водорода за время жизни его во втором энергетическом состоянии, если это время равно 10^(-8) с, а атом находится в первом возбужденном состоянии с энергией E2 = –3 эВ?
Решение:
Шаг 1: Найдем разницу в энергии: ΔE = E2 - E1 = -3 эВ
Шаг 2: Найдем частоту колебаний: ΔE = hf => f = ΔE/h
Шаг 3: Найдем период колебаний: T = 1/f
Шаг 4: Найдем количество оборотов: N = t/T
Совет:
Для лучшего понимания данной задачи, рекомендуется внимательно изучить формулы, связанные с энергией и частотой колебаний. Также полезно понимать, что разница в энергии определяет состояние электрона на орбите атома водорода.
Задание для закрепления:
Если энергия первого возбужденного состояния атома водорода равна -2 эВ, а время жизни электрона во втором энергетическом состоянии составляет 5 * 10^(-9) с, какое количество оборотов электрон сделает на орбите?