Вопрос школьника
При облучении паров ртути электронами энергия атома ртути увеличивается на 4,9 эВ. Какова длина волны излучения, которое испускают пары ртути при переходе атомов в основное состояние?
Ответ от учителя
При облучении паров ртути электронами происходят возбуждения атомов ртути, при которых энергия атома увеличивается на 4,9 эВ. После этого атомы ртути испускают излучение и возвращаются в основное состояние.
Для определения длины волны излучения, которое испускают пары ртути при переходе атомов в основное состояние, необходимо воспользоваться формулой Ридберга:
1/λ = R (1/n1^2 — 1/n2^2)
где λ — длина волны излучения, R — постоянная Ридберга, n1 и n2 — целые числа, определяющие энергетические уровни атома ртути.
Для перехода атома ртути из возбужденного состояния в основное состояние необходимо, чтобы энергия, выделившаяся при испускании излучения, была равна разности энергий между этими состояниями. Таким образом, энергия излучаемого фотона равна 4,9 эВ.
Переведем энергию фотона в длину волны, воспользовавшись формулой:
E = hc/λ
где h — постоянная Планка, c — скорость света.
Подставляя значения, получим:
4,9 эВ = (6,626*10^-34 Дж*с * 3*10^8 м/с) / λ
λ = (6,626*10^-34 Дж*с * 3*10^8 м/с) / 4,9 эВ = 2,54*10^-7 м = 254 нм
Таким образом, длина волны излучения, которое испускают пары ртути при переходе атомов в основное состояние, равна 254 нм.
