На скільки змінилася енергія атома гідрогену після поглинання фотона з довжиною хвилі

Тема: Изменение энергии атома водорода после поглощения фотона

Инструкция: При поглощении фотона атомом водорода происходит переход его электрона на более высокий энергетический уровень. Энергия атома изменяется на величину, равную разности энергетических уровней электрона до и после поглощения фотона.

Для определения разности энергий между двумя энергетическими уровнями, на которые может переходить электрон, используется следующая формула:

ΔE = E2 - E1,

где ΔE - изменение энергии, E2 - энергия электрона после поглощения фотона, E1 - энергия электрона до поглощения фотона.

Для атома водорода существует формула для расчета энергий электрона на различных энергетических уровнях:

E = -13.6 * (Z^2 / n^2) эВ,

где Z - атомный номер (в случае водорода Z = 1), n - главное квантовое число (номер энергетического уровня).

В данном случае, электрон атома водорода имеет N=1 энергетический уровень до поглощения фотона, и хвиля с довжиною хвилі 663 мн, и поэтому его энергия E1 будет равна -13.6 * (1^2 / 1^2) = -13.6 эВ (электронвольт).

После поглощения фотона, электрон водорода переходит на более высокий энергетический уровень N=2. Поэтому его энергия E2 будет равна -13.6 * (1^2 / 2^2) = -3.4 эВ.

Таким образом, изменение энергии атома водорода будет равно:

ΔE = E2 - E1 = -3.4 - (-13.6) = 10.2 эВ.

Ответ: Энергия атома водорода изменится на 10.2 эВ после поглощения фотона с длиной волны 663 мн.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию изменения энергии атома водорода при поглощении фотона, рекомендуется изучить структуру атома водорода и его энергетические уровни, а также запомнить формулу для расчета энергии электрона на этих уровнях.

Задание для закрепления: Как изменится энергия атома водорода, если фотон с длиной волны 486 нм поглотит его электрон, находящийся на энергетическом уровне N=3?