Какова длина волны фотона, излученного при переходе электрона из возбужденного состояния в атоме водорода в основное

Тема вопроса: Длина волны излучения при переходе электрона в атоме водорода

Объяснение: При переходе электрона в атоме водорода из возбужденного состояния в основное состояние, происходит излучение фотона. Для определения длины волны этого фотона, мы можем использовать формулу Ридберга. Формула Ридберга связывает длину волны излучения (λ) с разностью энергий между двумя энергетическими уровнями (ΔE) и постоянной Ридберга (R):
1/λ = R * (1/n₁² - 1/n₂²), где n₁ и n₂ - номера энергетических уровней.

В случае перехода электрона водорода из возбужденного состояния в основное состояние, разность энергий ΔE равна энергии фотона, который излучается. Также известно, что при переходе радиус орбиты электрона уменьшился в 16 раз. Это означает, что конечное состояние (основное состояние) имеет 16 раз меньший радиус по сравнению с начальным (возбужденным) состоянием.

Для нахождения длины волны фотона, нам необходимо знать номера энергетических уровней изначального и конечного состояний, чтобы подставить в формулу Ридберга и решить ее.

Дополнительный материал:
Задано: n₁ = 2 (возбужденное состояние), n₂ = 1 (основное состояние), R = 1.0974 * 10⁷ м⁻¹ (постоянная Ридберга)

1/λ = 1.0974 * 10⁷ * (1/1² - 1/2²)
1/λ = 1.0974 * 10⁷ * (1 - 1/4)
1/λ = 1.0974 * 10⁷ * (3/4)
1/λ = 8.2275 * 10⁶ м⁻¹

Длина волны фотона будет равна:
λ = 1 / (8.2275 * 10⁶) = 1.2144 * 10⁻⁷ метров.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, важно знать основные принципы модели атома Бора, энергетические уровни и радиусы орбит электронов. Регулярное изучение этих концепций и практика решения подобных задач помогут закрепить знания.

Задача для проверки: Найдите длину волны фотона, излученного при переходе электрона из возбужденного состояния (n₁ = 3) в атоме водорода в основное состояние (n₂ = 1), если радиус орбиты электрона уменьшился в 9 раз. Ответ представьте в метрах.