Какова энергия фотонов, испускаемых лазером, при переходе электрона с третьего энергетического уровня на второй?
Какова энергия фотонов, испускаемых лазером, при переходе электрона с третьего энергетического уровня на второй? Определите ее значения для следующих вариантов: 1. 0,12 эв 2. 0,2 эв 3. 2.88 эв 4...
01.10.2024 22:22
Фотон - это элементарная частица, которая является квантом электромагнитного излучения. Каждой фотону присуща определенная энергия, которая зависит от его частоты или длины волны. В атоме электрон может находиться на разных энергетических уровнях, и переход электрона с одного уровня на другой сопровождается испусканием фотона.
Расчет энергии фотона:
Энергия фотона определяется с использованием формулы:
Э = h * ν,
где Э - энергия фотона,
h - постоянная Планка (h = 6.626 x 10^-34 Дж * с),
ν - частота фотона (в герцах).
Расчет энергии при переходе с третьего на второй энергетический уровень:
Переход электрона с третьего на второй энергетический уровень атома ведет к испусканию фотона с определенной энергией. Для расчета этой энергии необходимо знать разницу в энергии между этими двумя уровнями.
Сначала находим разницу в энергии между третьим и вторым энергетическим уровнем атома. Затем, используя полученное значение, подставляем его в формулу для расчета энергии фотона.
Расчет для предложенных вариантов:
1. Разница в энергии: 0,12 эВ.
Для перевода эВ в джоули, используем соотношение: 1 эВ = 1,6 x 10^-19 Дж.
Разница в энергии: 0,12 эВ * 1,6 x 10^-19 Дж/эВ = 1,92 x 10^-20 Дж.
Теперь подставляем это значение в формулу: Э = h * ν.
Получаем: 1,92 x 10^-20 Дж = 6,626 x 10^-34 Дж * с * ν.
Решаем уравнение для ν: ν = (1,92 x 10^-20 Дж) / (6,626 x 10^-34 Дж * с) = 2,9 x 10^13 Гц.
2. Разница в энергии: 0,2 эВ.
Переводим в джоули: 0,2 эВ * 1,6 x 10^-19 Дж/эВ = 3,2 x 10^-20 Дж.
Подставляем в формулу: 3,2 x 10^-20 Дж = 6,626 x 10^-34 Дж * с * ν.
Решаем для ν: ν = (3,2 x 10^-20 Дж) / (6,626 x 10^-34 Дж * с) = 4,8 x 10^13 Гц.
3. Разница в энергии: 2,88 эВ.
Переводим в джоули: 2,88 эВ * 1,6 x 10^-19 Дж/эВ = 4,61 x 10^-19 Дж.
Подставляем в формулу: 4,61 x 10^-19 Дж = 6,626 x 10^-34 Дж * с * ν.
Решаем для ν: ν = (4,61 x 10^-19 Дж) / (6,626 x 10^-34 Дж * с) = 6,96 x 10^14 Гц.
Совет:
Для лучшего понимания энергии фотонов и перехода электронов между энергетическими уровнями рекомендуется изучить модель атома, уровни энергии в атоме и электромагнитное излучение.
Практика:
Найдите энергию фотона, испускаемого атомом при переходе электрона с четвертого энергетического уровня на третий, если разница в энергии между этими уровнями равна 1,44 эВ. (Ответ округлите до двух знаков после запятой)