Вопрос школьника
В каких пределах должна лежать энергия бомбардирующих электронов, чтобы при возбуждении атома водорода ударами этих электронов спектр водорода имел только одну спектральную линию?
Ответ от учителя
Энергия бомбардирующих электронов должна быть равна энергии возбуждения атома водорода, чтобы при ударам этих электронов атом водорода переходил только на один возбужденный уровень и испускал только одну спектральную линию.
Энергия возбуждения атома водорода может быть вычислена по формуле:
E = -13.6 / n^2
где E — энергия возбуждения в электрон-вольтах, n — номер возбужденного уровня.
Для перехода атома водорода на первый возбужденный уровень (n=2) энергия возбуждения будет равна:
E = -13.6 / 2^2 = -3.4 эВ
Таким образом, энергия бомбардирующих электронов должна быть равна -3.4 эВ, чтобы при ударам этих электронов атом водорода переходил только на первый возбужденный уровень и испускал только одну спектральную линию.
Однако, в реальности энергия бомбардирующих электронов может не быть точно равна энергии возбуждения атома водорода, поэтому в спектре могут наблюдаться и другие линии, соответствующие переходам на более высокие возбужденные уровни.
