Какова энергия фотона, испускаемого атомом водорода при возвращении из возбужденного состояния в основное состояние?

Тема занятия: Энергия фотона водородного атома

Описание: Когда атом водорода испускает фотон и возвращается из возбужденного состояния в основное состояние, энергия фотона определяется разностью энергий между этими двумя состояниями. Также известно, что энергия фотона связана с его частотой и длиной волны с помощью формулы Эйнштейна E = h * ν, где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6.62607015 × 10^-34 Дж·с), а ν - частота света.

Для водородного атома, энергия испускаемого фотона может быть определена по формуле Ридберга:

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

где n^2_final и n^2_initial - квадраты главных квантовых чисел в основном и возбужденном состояниях соответственно.

Например: Если атом водорода в возбужденном состоянии имеет n^2_initial = 4 и переходит в основное состояние с n^2_final = 1, то энергия фотона может быть вычислена следующим образом:

E = -13.6 * (1/1 - 1/4) = -13.6 * (1 - 1/4) = -13.6 * (3/4) = -10.2 эВ.

Таким образом, энергия фотона, испускаемого атомом водорода при возвращении из возбужденного состояния в основное состояние, равна -10.2 эВ.

Совет: Для более полного понимания энергетических уровней и переходов атомов водорода, рекомендуется изучить модель Бора и формулы, связанные с энергией атома водорода.

Упражнение: Какова энергия фотона, испускаемого атомом водорода при переходе из возбужденного состояния с n^2_initial = 9 в основное состояние с n^2_final = 4? (ответ выразите в электрон-вольтах)