Дано: Z = 6, n = 7
Найти: потенциальная энергия электрона в возбужденном состоянии
Решение:
Потенциальная энергия электрона в n-том состоянии водородоподобного иона выражается формулой:
E = - (Z^2 * R * hc) / n^2
где Z - заряд ядра, R - постоянная Ридберга, h - постоянная Планка, c - скорость света, n - главное квантовое число.
Подставляем известные данные:
Z = 6, n = 7
R = 1.097 x 10^7 м^-1
h = 6.626 x 10^-34 Дж * с
c = 3 x 10^8 м/с
Вычисляем:
E = - (6^2 * 1.097 x 10^7 * 6.626 x 10^-34 * 3 x 10^8) / 7^2
E = - (36 * 1.097 x 10^7 * 6.626 x 10^-34 * 3 x 10^8) / 49
E = - (2.3803 x 10^-26) / 49
E = -4.861 x 10^-28 Дж
Ответ: потенциальная энергия электрона в водородоподобном ионе с Z = 6 и n = 7 равна -4.861 x 10^-28 Дж.