В спектре атомарного водорода одна из спектральных линий серии Бальмера первого порядка соответствует углу 29° (свет падает нормально). Определить квантовое число энергетического уровня, переходу с которого соответствует эта линия. Спектр получен с помощью дифракционной решетки с периодом 1 мкм.
от

1 Ответ

Дано: угол θ = 29°, период решетки d = 1 мкм = 1 × 10^-6 м

Найти: квантовое число энергетического уровня n

Решение с подробными расчетами по имеющимся данным:

Для спектральной линии серии Бальмера первого порядка:

n * λ = d * sin(θ)

где n - квантовое число энергетического уровня, λ - длина волны

Перепишем формулу для нахождения длины волны:

λ = d * sin(θ) / n

Для первой линии серии Бальмера n = 2. Подставляем данные:

λ = (1 × 10^-6 м) * sin(29°) / 2
λ = (1 × 10^-6 м) * 0.4848 / 2
λ ≈ 2.424 × 10^-7 м

Теперь найдем квантовое число энергетического уровня:

n = d * sin(θ) / λ
n = (1 × 10^-6 м) * sin(29°) / (2.424 × 10^-7 м)
n = (1 × 10^-6 м) * 0.4848 / (2.424 × 10^-7 м)
n = 1.1502 / 2.424
n ≈ 0.474

Ответ: квантовое число энергетического уровня, переходу с которого соответствует данная линия, равно примерно 0.474.
от