I. При облучении атома водорода монохроматическим светом, электрон совершил переход с первой орбиты на третью

Татьяна

26

излучения при переходе электрона с второй орбиты на первую.

а) Для начала нарисуем диаграмму энергетических состояний атома водорода.

Диаграмма будет состоять из горизонтальных линий, представляющих различные энергетические уровни атома водорода. Первая орбита будет находиться ближе к ядру и иметь наименьшую энергию, вторая орбита будет находиться дальше от ядра и иметь большую энергию, а третья орбита будет еще дальше от ядра и иметь еще большую энергию.

Выглядеть это будет примерно так:

   --- 1-я орбита ---

   --- 2-я орбита ---

   --- 3-я орбита ---

Теперь обозначим переходы, указанные в задаче. Сначала электрон переходит со 1-й орбиты на 3-ю орбиту, для этого он поглощает энергию от монохроматического света. После этого электрон возвращается на исходное состояние, переходя сначала с 3-й орбиты на 2-ю орбиту, а затем с 2-й орбиты на 1-ю орбиту.

На диаграмме это будет выглядеть следующим образом:

   --- 1-я орбита <(++)--- 2-я орбита <(++)--- 3-я орбита

где "++" обозначает переход электрона.

б) Теперь перейдем ко второму вопросу. Если энергия атома водорода увеличилась на 3.10^-19 Дж, мы можем использовать формулу для связи между энергией и длиной волны света:

\[ E = \dfrac{hc}{\lambda} \]

где E - энергия в джоулях, h - постоянная Планка (\(6.626 \times 10^{-34}\) Дж/с), c - скорость света (\(3.0 \times 10^8\) м/с), и \lambda - длина волны света.

Чтобы найти длину волны света, мы можем переписать эту формулу:

\[ \lambda = \dfrac{hc}{E} \]

Подставим известные значения в формулу:

\[ \lambda = \dfrac{(6.626 \times 10^{-34} \, Дж/с) \times (3.0 \times 10^8 \, м/с)}{(3.10^{-19} \, Дж)} \]

Вычислив эту формулу, мы найдем длину волны излучения при облучении атома водорода.

в) Наконец, чтобы определить, во сколько раз отличается частота излучения при переходе электрона с третьей орбиты на вторую от частоты излучения при переходе электрона с второй орбиты на первую, мы можем использовать формулу для связи между частотой и длиной волны света:

\[ c = \lambda \cdot f \]

где c - скорость света (\(3.0 \times 10^8\) м/с), \lambda - длина волны света, и f - частота излучения.

Мы можем переписать эту формулу для частоты:

\[ f = \dfrac{c}{\lambda} \]

Теперь мы можем рассчитать частоту для каждого перехода (с третьей орбиты на вторую и с второй орбиты на первую), используя найденные ранее значения для длины волны света.

Это позволит нам узнать, во сколько раз отличается частота излучения при этих двух переходах.