Дано: номер орбиты n = 8, заряд электрона e = 1.6 x 10^-19 Кл, постоянная Планка h = 6.63 x 10^-34 Дж·с, масса электрона m = 9.11 x 10^-31 кг, постоянная Ридберга R = 2.18 x 10^-18 Дж.
Найти: полную энергию электрона на 8-ой боровской орбите в атоме водорода в электрон-вольтах.
Решение с подробными расчетами:
1. Найдем радиус орбиты по формуле Ридберга:
r = n^2 h^2 / (π m e^2)
r = 8^2 * (6.63 x 10^-34)^2 / (π * 9.11 x 10^-31 * (1.6 x 10^-19)^2)
r ≈ 5.29 x 10^-10 м
2. Полная энергия электрона на орбите:
E = - R / n^2
E = - 2.18 x 10^-18 / 8^2
E ≈ - 3.03 x 10^-20 Дж
3. Переведем энергию в электрон-вольты:
1 эВ = 1.6 x 10^-19 Дж
E = - 3.03 x 10^-20 / (1.6 x 10^-19)
E ≈ -0.1895 эВ
Ответ: Полная энергия электрона на 8-ой боровской орбите в атоме водорода равна примерно 0.1895 эВ.