Вопрос школьника
В каких пределах должна лежать энергия каждого фотона, облучающего водород, чтобы при возбуждении атомов водорода, спектр имел только одну спектральную линию?
Ответ от учителя
Для того чтобы при возбуждении атомов водорода спектр имел только одну спектральную линию, энергия каждого фотона должна быть равна разности энергий между двумя энергетическими уровнями атома водорода, на которых происходит переход.
Водород имеет один электрон, который может находиться на разных энергетических уровнях. Когда электрон переходит с более высокого уровня на более низкий, он испускает фотон с определенной энергией, которая соответствует разности энергий между этими уровнями. Если энергия фотона не соответствует разности энергий между двумя конкретными уровнями, то возбужденный атом водорода может перейти на другой уровень и испустить фотон с другой энергией, что приведет к появлению дополнительных спектральных линий.
Таким образом, для того чтобы спектр имел только одну спектральную линию, энергия каждого фотона должна быть равна разности энергий между двумя конкретными энергетическими уровнями атома водорода. Эти уровни известны как первый и второй энергетические уровни водорода, и разность между ними составляет 10.2 электронвольта. Следовательно, энергия каждого фотона должна быть равна 10.2 электронвольта, чтобы при возбуждении атомов водорода спектр имел только одну спектральную линию.
