Может ли атом водорода на энергетическом уровне n=1 поглотить фотон с энергией Eф= 4 эВ и перейти на энергетический

Тема: Атом водорода и энергетические уровни

Разъяснение: Атом водорода имеет различные энергетические уровни, обозначенные как n=1, n=2, n=3 и т.д. Каждый энергетический уровень представляет энергию, на которой находится электрон в атоме. Поглотение фотона с определенной энергией может привести к изменению энергетического состояния атома.

Энергетический уровень атома водорода можно вычислить с помощью выражения:

E = -13.6 эВ / n^2,

где E - энергия, n - номер энергетического уровня. Положительные значения энергии обозначают, что электрон находится на более высоком энергетическом уровне, а отрицательные значения - на более низком.

В данной задаче требуется определить, может ли атом водорода находящийся на энергетическом уровне n=1 поглотить фотон с энергией 4 эВ и перейти на энергетический уровень n=2.

Подставляя значения в формулу, мы получаем:

E1 = -13.6 эВ / (1^2) = -13.6 эВ

E2 = -13.6 эВ / (2^2) = -3.4 эВ

Таким образом, атом находящийся на энергетическом уровне n=1 имеет энергию -13.6 эВ, а фотон с энергией 4 эВ не может поглотиться этим атомом и вызвать переход на энергетический уровень n=2, так как это требует энергии -3.4 эВ. Поэтому, ответ на задачу - нет, атом водорода на энергетическом уровне n=1 не может поглотить фотон с энергией 4 эВ и перейти на энергетический уровень n=2.

Совет: Чтобы лучше понять энергетические уровни атома водорода, полезно изучить квантовую физику и энергетический спектр этого атома. Регулярная практика в решении задач поможет закрепить знания и развить навыки.

Задание: Подставьте значения в формулу и определите энергию для атома водорода на энергетическом уровне n=3.