Вопрос школьника
Приведены энергетические уровни электронной оболочки атома и указаны частоты поглощаемых и испускаемых фотонов при переходах между уровнями. Какова длина волны фотонов, поглощаемых при переходе с уровня Е1 на уровень Е4, если ν13 = 6⋅10^14 Гц, ν24 = 4⋅10^14 Гц, ν32 = 3⋅10^14 Гц?
Ответ от учителя
Для решения задачи нам нужно найти разность энергий между уровнями Е1 и Е4, а затем использовать формулу для вычисления длины волны фотона:
λ = c / ν
где c — скорость света, ν — частота фотона, λ — длина волны.
Разность энергий между уровнями Е1 и Е4 можно найти, вычитая энергию уровня Е4 из энергии уровня Е1:
ΔE = E4 — E1
Известно, что при переходе с уровня Е1 на уровень Е4 атом поглощает фотон с частотой ν13, то есть энергия поглощаемого фотона равна разности энергий между уровнями Е1 и Е4:
hν13 = ΔE
где h — постоянная Планка.
Таким образом, мы можем найти разность энергий между уровнями Е1 и Е4:
ΔE = hν13 = 6.63⋅10^-34 Дж⋅с × 6⋅10^14 Гц = 3.98⋅10^-19 Дж
Теперь мы можем найти длину волны фотона, испускаемого при переходе с уровня Е4 на уровень Е1. Для этого мы используем формулу:
λ = c / ν24
где c — скорость света, ν24 — частота фотона.
Подставляя значения, получаем:
λ = 3⋅10^8 м/с / 4⋅10^14 Гц = 7.5⋅10^-7 м = 750 нм
Таким образом, длина волны фотона, поглощаемого при переходе с уровня Е1 на уровень Е4, равна 750 нм.
