На сколько изменится энергия атома водорода, когда электрон перейдет с энергетического уровня n=3 на уровень m=10?
На сколько изменится энергия атома водорода, когда электрон перейдет с энергетического уровня n=3 на уровень m=10? Запишите ответ в СИ единицах.
13.11.2023 14:29
Пояснение: Водород – это простейший атом, состоящий из одного протона в ядре и одного электрона, движущегося по энергетическим уровням. Каждый уровень имеет определенный энергетический уровень. Уровни нумеруются целыми числами, начиная с 1.
Используя формулу для расчета разности энергий между двумя энергетическими уровнями водорода, можем найти изменение энергии (ΔE). Формула для энергии электрона на энергетическом уровне n выглядит следующим образом:
E(n) = -13.6 эВ / n^2
Чтобы найти разность энергий между уровнем n и уровнем m, вычислим энергии на этих уровнях и найдем их разность.
E(n) = -13.6 эВ / 3^2 = -13.6 эВ / 9
E(m) = -13.6 эВ / 10^2 = -13.6 эВ / 100
Теперь найдем разность энергий:
ΔE = E(m) - E(n) = (-13.6 эВ / 100) - (-13.6 эВ / 9)
При вычислении этого выражения, ответ будет в электронвольтах, поэтому его нужно перевести в СИ единицы делением на 1.6 * 10^-19 (эВ перевести в джоули).
Например, ΔE = (-13.6 эВ / 100) - (-13.6 эВ / 9) = -0.136 - (-1.511) = 1.375 эВ
Чтобы перевести ответ в СИ единицы, используем соотношение 1 эВ = 1.6 * 10^-19 Дж.
1.375 эВ * 1.6 * 10^-19 Дж/эВ = 2.2 * 10^-19 Дж
Совет: Для лучшего понимания и запоминания данной темы, рекомендуется ознакомиться с понятием о спектре атомов водорода и принципом работы энергетических уровней.
Практика: Найдите разницу энергий между энергетическими уровнями n=4 и m=6 для атома водорода. Запишите ответ в эВ и переведите в СИ единицы.