На атом водорода падает фотон и выбивает электрон с кинетической энергией 2 эВ. Вычислить энергию падающего фотона (в электрон-вольтах), если атом водорода находится в состоянии с главным квантовым числом 2.
от

1 Ответ

Дано:
Кинетическая энергия вылетевшего электрона, E_кин = 2 эВ = 2 * 1.6 * 10^-19 Дж (1 эВ = 1.6 * 10^-19 Дж)
Состояние атома водорода: n = 2

Найти:
Энергию падающего фотона в электрон-вольтах.

Решение:
Энергия фотона, необходимая для вырывания электрона из атома, это разница между энергией атома до и после воздействия фотона.

Сначала найдем энергию атома в состоянии с главным квантовым числом n = 2. Для этого воспользуемся формулой для энергии атома водорода:

E_n = -13.6 эВ / n^2

Подставим n = 2:

E_2 = -13.6 эВ / 2^2 = -13.6 / 4 эВ = -3.4 эВ

Теперь найдем энергию фотона, необходимую для вырывания электрона из атома:

E_фотон = |E_2| + E_кин

E_фотон = |-3.4 эВ| + 2 эВ = 3.4 эВ + 2 эВ = 5.4 эВ

Ответ:
Энергия падающего фотона составляет 5.4 эВ.
от