При переходе некоторого атома с четвертого энергетического уровня на второй и с пятого на второй излучаются фотоны с длинами волн λ42 = 486 нм и λ52 = 410 нм. Определите длину волны света, испускаемого этим атомом при переходе с пятого уровня на четвертый.
от

1 Ответ

Дано:

Длина волны при переходе с четвертого уровня на второй: λ42 = 486 нм.  
Длина волны при переходе с пятого уровня на второй: λ52 = 410 нм.

Найти: длину волны света, испускаемого атомом при переходе с пятого уровня на четвертый (λ54).

Решение:

1. Для начала найдем энергии фотонов, испускаемых при переходах. Энергия фотона определяется как:

E = h * c / λ,

где h - постоянная Планка (≈ 6,626 × 10^-34 Дж·с),  
c - скорость света (≈ 3 × 10^8 м/с).

2. Переведем длины волн из нанометров в метры:

λ42 = 486 нм = 486 × 10^-9 м.  
λ52 = 410 нм = 410 × 10^-9 м.  

3. Рассчитаем энергии для этих двух переходов:

E42 = h * c / λ42,  
E52 = h * c / λ52.

4. Подставим значение h и c:

E42 = (6,626 × 10^-34) * (3 × 10^8) / (486 × 10^-9),  
E52 = (6,626 × 10^-34) * (3 × 10^8) / (410 × 10^-9).

5. Теперь подставим значения и найдем энергии:

E42 ≈ (6,626 × 10^-34) * (3 × 10^8) / (486 × 10^-9) ≈ 4,086 × 10^-19 Дж.  
E52 ≈ (6,626 × 10^-34) * (3 × 10^8) / (410 × 10^-9) ≈ 4,844 × 10^-19 Дж.  

6. Разность энергий при переходе с пятого уровня на четвёртый будет равна разности энергий состояний:

E54 = E52 - E42.

7. Найдем длину волны для перехода с пятого на четвертый:

λ54 = h * c / E54.

8. Сначала найдём E54:

E54 = 4,844 × 10^-19 - 4,086 × 10^-19 = 0,758 × 10^-19 Дж.

9. Теперь подставим это значение в формулу для длины волны:

λ54 = (6,626 × 10^-34) * (3 × 10^8) / (0,758 × 10^-19).

10. Выполним вычисления:

λ54 = (1,9878 × 10^-25) / (0,758 × 10^-19) ≈ 262,5 × 10^-9 м = 262,5 нм.

Ответ: Длина волны света, испускаемого атомом при переходе с пятого уровня на четвертый, составляет approximately 262,5 нм.
от