Дано:
Номер начальной орбиты n₁ = 3
Номер конечной орбиты n₂ = 1
Энергия основного состояния атома водорода E₁ = -13.6 эВ = -13.6 * 1.6 * 10^(-19) Дж
Заряд электрона e = -1.6 * 10^(-19) Кл
Найти:
Энергию ε фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на первый
Решение:
Энергия электрона на n-й орбите атома водорода выражается как:
En = -13.6 / n^2 эВ
Начальная энергия электрона на третьей орбите:
E₃ = -13.6 / 3^2 = -13.6 / 9 эВ = -1.51 эВ = -1.51 * 1.6 * 10^(-19) Дж
Конечная энергия электрона на первой орбите:
E₁ = -13.6 эВ = -13.6 * 1.6 * 10^(-19) Дж
Энергия излученного фотона равна разности энергий начального и конечного состояний:
ε = |E₃ - E₁|
Подставляем значения и рассчитываем энергию фотона:
ε = |-1.51 * 1.6 * 10^(-19) - (-13.6 * 1.6 * 10^(-19))|
ε = |-2.42 * 10^(-19) + 21.76 * 10^(-19)|
ε = |19.34 * 10^(-19)|
ε = 19.34 * 10^(-19) Дж
Ответ:
Энергия фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на первый, равна примерно 19.34 * 10^(-19) Дж.