Какова энергия возбуждения атома водорода из основного состояния в состояние с главным квантовым числом n

Предмет вопроса: Энергия возбуждения атома водорода

Объяснение: Энергия возбуждения атома водорода - это разница в энергии между двумя энергетическими состояниями атома, когда атом переходит из основного состояния на более высокую энергетическую орбиту. Размер этой разницы энергий можно вычислить с использованием формулы Бальмера.

Формула Бальмера для энергии возбуждения водородного атома имеет вид:
$$E = -\frac{13.6}{n^2}(\frac{1}{m^2} - \frac{1}{n^2})$$

Где E - энергия возбуждения, n - главное квантовое число, m - орбитальное квантовое число.

Для данной задачи нам известно, что n=2. Подставим эту информацию в формулу и вычислим энергию возбуждения.

$$E = -\frac{13.6}{2^2}(\frac{1}{1^2} - \frac{1}{2^2})$$

Выполнив несложные арифметические вычисления, получим значение энергии возбуждения в единицах эВ.

Доп. материал:
Задача: Какова энергия возбуждения атома водорода из основного состояния в состояние с главным квантовым числом n = 2 в единицах эВ?

Решение: Используем формулу Бальмера:
$$E = -\frac{13.6}{2^2}(\frac{1}{1^2} - \frac{1}{2^2})$$
Выполнив вычисления, получаем:
$$E = -\frac{13.6}{4}(1 - \frac{1}{4})$$
$$E = -3.4(1 - \frac{1}{4})$$
$$E = -3.4(1 - 0.25)$$
$$E = -3.4 \times 0.75$$
$$E = -2.55$$

Ответ: Энергия возбуждения атома водорода из основного состояния в состояние с главным квантовым числом n = 2 составляет -2.55 эВ.

Совет: Для лучшего понимания концепции энергии возбуждения в атоме водорода, рекомендуется изучить основы квантовой механики и энергетические состояния атома водорода. Также полезно запомнить формулу Бальмера для вычисления энергии возбуждения.

Задание для закрепления: Какова энергия возбуждения атома водорода из основного состояния в состояние с главным квантовым числом n = 3 в единицах эВ? (Ответить с точностью до десятых)