Определите энергию кванта и длину волны излучения, поглощенного атомом водорода, когда электрон переходит с первого

Тема: Линии спектра атома водорода и переход электрона

Описание:
Когда электрон в атоме водорода переходит с одного энергетического уровня на другой, он испускает или поглощает энергию в виде электромагнитного излучения. При переходе с более высокого уровня на более низкий, электрон испускает излучение, а при переходе с более низкого уровня на более высокий, электрон поглощает излучение.

Энергия кванта (ΔE) при переходе электрона между двумя энергетическими уровнями атома водорода выражается через разность энергий этих уровней по формуле:

ΔE = E2 - E1,

где E2 и E1 - энергии высших и нижних уровней соответственно.

Связь между энергией кванта (ΔE) и длиной волны излучения (λ) задается формулой:

ΔE = hc/λ,

где h - постоянная Планка (6,626 x 10^-34 Дж∙с), c - скорость света (3,0 x 10^8 м/с), λ - длина волны излучения.

Чтобы определить энергию кванта и длину волны излучения при переходе электрона водорода с первого на третий энергетический уровень, необходимо знать точные значения энергий каждого уровня. Для атома водорода, энергия электронов в каждом уровне может быть рассчитана с помощью формулы:

En = -13.6/n^2 эВ,

где n - номер энергетического уровня.

Дополнительный материал:
Для перехода электрона водорода с первого (n=1) на третий (n=3) энергетический уровень, нужно рассчитать разность энергий этих уровней:

E3 = -13.6/3^2 = -1.51 эВ

E1 = -13.6/1^2 = -13.6 эВ

ΔE = E3 - E1 = -1.51 + 13.6 = 12.09 эВ

Чтобы найти длину волны излучения при этом переходе, используем формулу:

ΔE = hc/λ

Подставим значения h и c:

12.09 = (6.626 x 10^-34) x (3.0 x 10^8) / λ

Решим уравнение для λ:

λ = (6.626 x 10^-34) x (3.0 x 10^8) / 12.09

λ = 1.65 x 10^-7 м

Таким образом, энергия кванта при переходе электрона водорода с первого на третий уровень составляет 12.09 эВ, а длина волны излучения составляет 1.65 x 10^-7 м.

Совет:
Для лучшего понимания переходов электрона между энергетическими уровнями в атоме водорода, рекомендуется изучить спектральные линии и базовую информацию о квантовой механике.

Ещё задача:
Определите энергию кванта и длину волны излучения при переходе электрона водорода с второго на четвертый энергетический уровень.