Определите изменение энергии атома водорода, когда электрон перемещается с уровня энергии n=3 на уровень энергии

Пояснение: Изменение энергии атома водорода при переходе электрона с одного уровня энергии на другой может быть вычислено с использованием формулы:

ΔE = E_final — E_initial,

где ΔE обозначает изменение энергии, E_final представляет конечную энергию системы (в данном случае, энергия на уровне m=10), а E_initial представляет начальную энергию системы (в данном случае, энергия на уровне n=3).

Для атома водорода, энергия электрона на определенном уровне энергии может быть вычислена с использованием формулы Ридберга:

E = -13.6 eV/n^2,

где E обозначает энергию, n обозначает номер уровня энергии.

Таким образом, чтобы вычислить изменение энергии атома водорода при переходе электрона с уровня n=3 на уровень m=10, мы должны вычислить значения энергий на обоих уровнях и вычислить их разницу.

E_final = -13.6 eV / 10^2 = -0.136 eV,

E_initial = -13.6 eV / 3^2 = -1.511 eV.

Теперь мы можем вычислить изменение энергии:

ΔE = -0.136 eV — (-1.511 eV) = 1.375 eV.

Чтобы представить результат в СИ единицах, мы должны использовать соотношение, что 1 эВ (электрон-вольт) равен 1.6*10^-19 Дж (джоуль).

Таким образом, изменение энергии атома водорода при переходе электрона с уровня энергии n=3 на уровень энергии m=10 составляет 2.2*10^-18 Дж.

Совет: Для лучшего понимания энергетических уровней атома водорода можно воспользоваться энергетической диаграммой, которая показывает энергетические уровни и переходы между ними.

Задание: При переходе электрона с какого уровня энергии на какой уровень энергии изменение энергии атома водорода равно 2.04*10^-18 Дж?