Решить задачу
Условие:
Водородоподобный атом гелия находится в первом возбуждённом состоянии и поглощает фотон, который переводит в третье возбуждённое состояние. Найти длину волны и импульс этого фотона.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Первоначально атом гелия находился в первом возбужденном состоянии, таким образом, энергия этого состояния равна E1. После поглощения фотона атом переходит в третье возбужденное состояние, энергия которого равна E3.

Используем закон сохранения энергии:

E3 - E1 = h * c / λ

где:
E1 - энергия первого возбужденного состояния,
E3 - энергия третьего возбужденного состояния,
h - постоянная Планка,
c - скорость света,
λ - длина волны фотона.

Также, импульс фотона p связан с его энергией E следующим образом:

E = p * c

Теперь можно составить систему уравнений:

1) E3 - E1 = h c / λ
2) E1 = p c

Теперь найдем E1 и E3. Внутренние энергии атома гелия в первом и третьем возбужденном состояниях обычно известны и равны -54,8 эВ и -40,96 эВ соответственно.

E1 = -54,8 1,6 10^-19 Дж
E3 = -40,96 1,6 10^-19 Дж

Теперь можем найти длину волны λ и импульс p фотона.