2. На иллюстрации 1 представлены графически процессы, которые возможны внутри атома водорода. Опишите, какой

Сказочная_Принцесса_2207

42

На иллюстрации 1 показаны энергетические уровни атома водорода и возможные переходы между ними. Для определения того, какой из энергетических переходов сопровождается испусканием кванта энергии меньшей величины, необходимо проанализировать разницу в энергии между начальным и конечным состояниями.

В атоме водорода существуют несколько энергетических уровней, обозначаемых буквами \(n=1\), \(n=2\), \(n=3\), и т.д., где \(n\) - главное квантовое число. Чем больше значение \(n\), тем выше энергетический уровень. Переходы между уровнями сопровождаются поглощением или испусканием фотонов (квантов энергии).

Формула для вычисления разности энергии между двумя энергетическими уровнями в атоме водорода выглядит следующим образом:

\[E = 13.6 \times \left(\frac{1}{{n_i^2}} - \frac{1}{{n_f^2}}\right)\]

где \(E\) - энергия перехода, \(n_i\) - начальное главное квантовое число, \(n_f\) - конечное главное квантовое число.

Таким образом, чтобы определить наиболее энергетически выгодный переход (испускание кванта энергии меньшей величины), мы должны найти разность энергии для всех возможных пар начальных и конечных уровней и выбрать ту пару, где разность наименьшая.

Давайте рассмотрим пример. Если \(n_i = 3\) и \(n_f = 2\), подставим значения в формулу:

\[E = 13.6 \times \left(\frac{1}{{3^2}} - \frac{1}{{2^2}}\right) = 13.6 \times \left(\frac{1}{9} - \frac{1}{4}\right)\]
\[E = 13.6 \times \left(\frac{1}{9} - \frac{1}{4}\right) = 13.6 \times \left(\frac{4}{36} - \frac{9}{36}\right)\]
\[E = 13.6 \times \left(\frac{4}{36} - \frac{9}{36}\right) = 13.6 \times \left(\frac{-5}{36}\right)\]
\[E = 13.6 \times \left(\frac{-5}{36}\right) \approx -1.89 \, \text{эВ}\]

Таким образом, переход от уровня \(n=3\) до уровня \(n=2\) связан с испусканием кванта энергии около -1.89 электрон-вольта (эВ), которая является меньшей величиной по сравнению с другими возможными переходами.

Важно отметить, что значения энергии переходов могут быть положительными или отрицательными в зависимости от направления перехода. Отрицательные значения обозначают испускание фотона, а положительные значения - поглощение фотона.

Надеюсь, эта информация помогла вам понять, какой из энергетических переходов сопровождается испусканием кванта энергии меньшей величины в атоме водорода. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать!