Вычислить длину волны λ, которую испускает ион Li++ при переходе с третьего энергетического уровня на первый.
от

1 Ответ

Дано:  
Номер начальной орбиты n₁ = 3  
Номер конечной орбиты n₂ = 1  

Найти:  
Длину волны λ, которую испускает ион Li++ при переходе с третьего энергетического уровня на первый

Решение:  
Длина волны излучаемого фотона связана с энергией перехода между уровнями следующим образом:  
ΔE = E₃ - E₁ = E = hc / λ, где  
ΔE - разность энергий между начальным и конечным состояниями  
E₃ - энергия электрона на третьем уровне  
E₁ - энергия электрона на первом уровне  
h - постоянная Планка (~6.63 * 10^(-34) Дж·с)  
c - скорость света в вакууме (~3 * 10^8 м/с)  
λ - длина волны фотона

Энергия электрона на n-й орбите атома связана как:  
En = -13.6 / n^2 эВ

Энергия электрона на третьей орбите Li++:  
E₃ = -13.6 / 3^2 = -13.6 / 9 эВ

Энергия электрона на первой орбите Li++:  
E₁ = -13.6 эВ

Выразим разность энергий ΔE и подставим в формулу для длины волны λ:  
ΔE = |-13.6 / 9 - (-13.6)|  
ΔE = |1.51 + 13.6|  
ΔE = 15.11 эВ  
ΔE = 15.11 * 1.6 * 10^(-19) Дж  

Теперь найдем длину волны λ:  
λ = hc / ΔE  
λ = (6.63 * 10^(-34) * 3 * 10^8) / (15.11 * 1.6 * 10^(-19))  
λ = 1.989 * 10^(-7) м  
λ ≈ 198.9 нм  

Ответ:  
Длина волны λ, которую испускает ион Li++ при переходе с третьего энергетического уровня на первый, составляет примерно 198.9 нм.
от