Каково уменьшение радиуса орбиты электрона при переходе из возбужденного состояния в основное в атоме водорода?

Тема: Уменьшение радиуса орбиты электрона при переходе из возбужденного состояния в основное в атоме водорода

Разъяснение: При переходе электрона из возбужденного состояния в основное состояние в атоме водорода происходит уменьшение радиуса его орбиты. Это происходит потому, что электрон, находясь на возбужденной орбите с более высокой энергией, получает или отдает энергию в виде фотона при переходе на орбиту основного состояния, имеющую более низкую энергию.

Согласно формуле Бора, радиус орбиты электрона (r) пропорционален квадрату номера орбиты (n), то есть r пропорционален 1/n^2.

Когда электрон переходит из более высокой орбиты (с бóльшим значением n) на более низкую орбиту (с меньшим значением n), значение n уменьшается. Следовательно, при уменьшении n в формуле Бора, радиус орбиты электрона также уменьшается.

Пример использования: Если электрон первоначально был на третьей орбите (n=3), а затем перешел на первую орбиту (n=1), то уменьшение радиуса орбиты можно выразить как (1/1^2) - (1/3^2), что дает результат 1 - 1/9 = 8/9. Таким образом, радиус орбиты уменьшился на 8/9 или примерно на 0,89.

Совет: Для лучшего понимания этой концепции, рекомендуется изучить основы атомной структуры и модель атома Бора. Также полезно понимать, что орбиты электронов не являются фиксированными траекториями, а скорее представляют вероятностные области, где электрон может находиться.

Упражнение: Если электрон переходит с пятой орбиты на третью орбиту в атоме водорода, насколько уменьшится радиус его орбиты? (Ответ округлите до двух знаков после запятой).