Вопрос школьника
Во сколько раз изменится энергия атома водорода при переходе атома из первого энергетического состояния в третье? при переходе из четвертого энергетического состояния во второе?
Ответ от учителя
Энергия атома водорода изменяется при переходе электрона из одного энергетического состояния в другое. Энергетические состояния атома водорода определяются квантовыми числами, которые обозначаются n, l, m и s. Главное квантовое число n определяет энергетический уровень атома, а остальные квантовые числа определяют форму орбитали электрона.
При переходе атома водорода из первого энергетического состояния (n=1) в третье (n=3), энергия атома изменится на величину, равную разности энергий этих состояний. Формула для расчета энергии атома водорода имеет вид:
E = -13.6/n^2 эВ
где E — энергия атома водорода, n — главное квантовое число.
Для первого энергетического состояния (n=1) энергия атома водорода будет равна:
E1 = -13.6/1^2 = -13.6 эВ
Для третьего энергетического состояния (n=3) энергия атома водорода будет равна:
E3 = -13.6/3^2 = -1.51 эВ
Разность энергий между этими состояниями будет равна:
ΔE = E3 — E1 = (-1.51) — (-13.6) = 12.09 эВ
Таким образом, энергия атома водорода изменится на 12.09 эВ при переходе из первого энергетического состояния в третье.
При переходе атома водорода из четвертого энергетического состояния (n=4) во второе (n=2), энергия атома изменится на величину, равную разности энергий этих состояний. Расчет проводится аналогично предыдущему случаю.
Для четвертого энергетического состояния (n=4) энергия атома водорода будет равна:
E4 = -13.6/4^2 = -0.85 эВ
Для второго энергетического состояния (n=2) энергия атома водорода будет равна:
E2 = -13.6/2^2 = -3.4 эВ
Разность энергий между этими состояниями будет равна:
ΔE = E2 — E4 = (-3.4) — (-0.85) = -2.55 эВ
Таким образом, энергия атома водорода изменится на 2.55 эВ при переходе из четвертого энергетического состояния во второе.
