Дано:
E1 = -13.6 эВ (энергия атома водорода в основном состоянии)
Найти: максимальная частота излучения атома водорода.
Решение:
1. Энергия фотона связана с его частотой через уравнение:
E = h * ν,
где E - энергия фотона,
h = 6.626 × 10^-34 Дж·с (планковская постоянная),
ν - частота излучения.
2. Для определения максимальной частоты излучения необходимо знать работу выхода электрона из атома, которая равна модулю энергии основного состояния. Поскольку энергия основного состояния E1 = -13.6 эВ, то работа выхода W будет равна:
W = |E1| = 13.6 эВ.
3. Преобразуем энергию из электрон-вольт в джоули:
W (в Дж) = 13.6 эВ * (1.602 × 10^-19 Дж/эВ)
W (в Дж) ≈ 2.179 × 10^-18 Дж.
4. Подставим значение работы выхода в формулу для частоты:
ν = W / h.
5. Теперь подставим значения:
ν = (2.179 × 10^-18 Дж) / (6.626 × 10^-34 Дж·с)
ν ≈ 3.287 × 10^15 Гц.
Ответ: Максимальная частота излучения атома водорода составляет примерно 3.287 × 10^15 Гц.