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?