Какова энергия фотона, излучаемого, когда возбужденный атом водорода переходит в основное состояние, если электрон
Какова энергия фотона, излучаемого, когда возбужденный атом водорода переходит в основное состояние, если электрон вращается на одной из возможных боровских орбит со скоростью [tex]v = 1,1 * 10^{6}[/tex] м/с?
10.12.2023 14:02
Инструкция: Переход электрона водородного атома с одной орбиты на другую сопровождается излучением или поглощением фотона.
Для определения энергии фотона нам необходимо знать Ридберговскую постоянную (`R = 2.18 * 10^(-18) Дж`) и конечную и начальную орбиты электрона.
Энергия электрона на орбите определяется следующей формулой:
`E = -((2π^2e^4m)/(h^2n^2))`
где:
`e` - заряд электрона (`e = 1.6 * 10^(-19) Кл`)
`m` - масса электрона (`m = 9.1 * 10^(-31) кг`)
`h` - постоянная Планка (`h = 6.63 * 10^(-34) Дж * с`)
`n` - главное квантовое число орбиты
Для перехода электрона с более высокой энергетической орбиты с номером `n2` на более низкую орбиту с номером `n1` энергия фотона определяется разностью энергий этих орбит:
`E = E2 - E1`
Таким образом, для нашей задачи найдем энергию фотона при переходе электрона с орбиты номер `n2` на орбиту номер `n1`:
`E = -((2π^2e^4m)/(h^2n2^2)) + ((2π^2e^4m)/(h^2n1^2))`
Подставляя значения и проводя вычисления по формуле, мы сможем найти искомую энергию фотона.
Пример использования: Найти энергию фотона при переходе электрона с 2-й орбиты на 1-ю орбиту водородного атома.
Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется ознакомиться с моделью атома Бора и основными постулатами квантовой механики.
Упражнение: Найти энергию фотона при переходе электрона с 4-й орбиты на 2-ю орбиту водородного атома.