Какова масса фотона, который был поглощен в процессе перехода электрона водородного атома из основного состояния

Предмет вопроса: Масса фотона и переход электрона водородного атома

Инструкция: Фотон - это элементарная частица, не имеющая массы покоя. Возбуждение электрона водородного атома происходит при поглощении фотона, который передает свою энергию электрону. Для решения данной задачи мы можем использовать формулу, связывающую энергию фотона, его частоту и длину волны:

E = hf = \frac{hc}{\lambda}.

Где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, c - скорость света, и λ - длина волны фотона.

Для нахождения массы фотона нужно воспользоваться формулой Эйнштейна:

E = mc^2.

Где m - масса фотона.

Перейдем к решению задачи:

1. Найдем частоту фотона, используя формулу:

E = hf.

-1.51 эВ = hf.

ф = \frac{-1.51 эВ}{h}.

2. Найдем длину волны фотона, используя формулу:

c = \lambda f.

3*10^8 м/с = \lambda \cdot \frac{-1.51 эВ}{h}.

\lambda = \frac{3*10^8 м/с}{\frac{-1.51 эВ}{h}}.

3. Подставим найденные значения частоты и длины волны в формулу для энергии фотона:

E = \frac{hc}{\lambda}.

E = \frac{h \cdot 3*10^8 м/с}{\lambda}.

4. Теперь найдем массу фотона, используя формулу Эйнштейна:

m = \frac{E}{c^2}.

m = \frac{\frac{h \cdot 3*10^8 м/с}{\lambda}}{c^2}.

m = \frac{h \cdot 3*10^8 м/с}{c^2 \cdot \lambda}.

Теперь можем вычислить значение массы фотона по заданным значениям.

Например: Найдите массу фотона, который был поглощен в процессе перехода электрона водородного атома из основного состояния с энергией -13.6 эВ в возбужденное состояние с энергией -1.51 эВ.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется ознакомиться с основными принципами квантовой физики, энергией фотона и формулами, связывающими энергию, частоту, длину волны и массу фотона.

Задача для проверки: Найдите массу фотона, если его энергия равна 2 эВ. Значения для с и е составляют соответственно 3*10^8 м/с и 1.6*10^-19.