1) Могут ли фотоны, образованные при излучении атома водорода, иметь одинаковые значения импульсов при
2) У какого атома первая орбита электрона расположена ближе к ядру, а энергия электрона меньше: у водорода или дейтерия?
3) Почему радиоактивному элементу свойственно излучение всех трех типов: альфа, бета и гамма?
Разъяснение: Фотоны — это кванты электромагнитного излучения, которое возникает при переходе электрона с одной энергетической орбиты на другую в атоме. Энергия и импульс фотона связаны между собой уравнением энергии покоя фотона (E) равной произведению его импульса (p) на скорость света (c). То есть, E=pc.
Уровень энергии электрона и его импульс связаны уравнением де Бройля, которое гласит, что импульс (p) равен постоянной Планка (h) деленной на длину волны (λ), которая связана с энергией электрона уравнением Ридберга (1/λ = R*(1/n₁² — 1/n₂²)).
Поскольку в этих формулах энергия электрона и длина волны фотона входят в зависимость от энергетической орбиты, то импульс фотона может оказаться одинаковым при разных энергиях электрона. Это означает, что при переходе электрона с разных орбит может возникать фотон с одинаковыми значениями импульса.
Пример использования: При переходе электрона с первой энергетической орбиты (n₁) на вторую (n₂) в атоме водорода можно получить фотон с одним и тем же значением импульса p при разных энергиях электрона.
Совет: Чтобы лучше понять эту закономерность, рекомендуется разобраться в формулах, связанных с энергией электрона, длиной волны и импульсом фотона. Также полезно будет провести дополнительные исследования и примеры для углубленного понимания этого физического явления.
Задание:
Электрон переходит с состояния на первой энергетической орбите (n₁ = 1) на вторую энергетическую орбиту (n₂ = 2) в атоме водорода. Каков будет импульс фотона, образованного при этом переходе? (Постоянная Планка h = 6.62607015 × 10^(-34) Дж·с, скорость света c = 3 × 10^8 м/с, константа Ридберга R = 1.097373 × 10^7 1/м).