При излучении спектра атома водорода наблюдают спектральную линию с длинной волны 0,673 мкм. Найти 1) частоту, соответствующую этой длине волны; 2) энергию излучения фотона; 3) с какого энергетического уровня и на какой перешел электрон в атоме.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

1) Частота, соответствующая длине волны 0,673 мкм, вычисляется по формуле:

f = c / λ

где c - скорость света, λ - длина волны. В данном случае c ≈ 3*10^8 м/c. Подставляем:

f = 310^8 / (0,67310^-6) = ≈ 4,46*10^14 Гц

2) Энергия излучения фотона вычисляется по формуле Планка:

E = hf

где h - постоянная Планка (≈ 6,6310^-34 Джс), f - частота. Подставляем:

E = 6,6310^-34 4,4610^14 ≈ 2,9610^-19 Дж

3) Для определения, с какого энергетического уровня перешел электрон, используется формула Бальмера:

1/λ = R*(1/n1^2 - 1/n2^2)

где λ - длина волны спектральной линии, R - постоянная Ридберга (≈ 1,097*10^7 м^-1), n1 и n2 - номера энергетических уровней. Подставляем:

1/0,673 = 1,09710^7(1/n1^2 - 1/n2^2)

Поскольку мы знаем, что длина волны соответствует переходу с какого-то уровня, например, n1 = 2, можно подставить это значение:

1/0,673 = 1,09710^7(1/2^2 - 1/n2^2)

n2 ≈ 3,5

Таким образом, электрон перешел с энергетического уровня n=2 на n=3.