Какая энергия фотона необходима для перехода электрона в атоме водорода с первой орбиты, если энергия данного перехода

Чайный_Дракон

4

Для решения этой задачи нам необходимо использовать формулу, связывающую энергию фотона и энергию перехода электрона в атоме водорода. Эта формула называется "уравнение Эйнштейна":

\[E = hf\]

где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка (\(6.62607015 \times 10^{-34}\) Дж сек) и \(f\) - частота света.

Чтобы найти энергию фотона, нам нужно знать частоту света. Для перехода электрона с одной орбиты на другую используется серия Бальмера для водорода. В данной задаче у нас нет информации о частоте, связанной с этим переходом. Однако, мы можем воспользоваться энергией перехода, данной в задаче, чтобы найти частоту, используя другую формулу:

\[E = hf = \frac{{hc}}{{\lambda}}\]

где \(h\) - постоянная Планка, \(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с) и \(\lambda\) - длина волны.

Мы можем переписать это уравнение, чтобы найти частоту:

\[f = \frac{{E}}{{h}} = \frac{{1.928 \times 10^{-18}}}{{6.62607015 \times 10^{-34}}}\]

Теперь, когда у нас есть частота, мы можем найти энергию фотона, используя уравнение Эйнштейна:

\[E = hf = (1.928 \times 10^{-18}) \cdot \left(\frac{{1.928 \times 10^{-18}}}{{6.62607015 \times 10^{-34}}}\right)\]

Подставим числа в эту формулу, а затем выполним вычисления:

\[E = \left(1.928 \times 10^{-18}\right) \cdot \left(\frac{{1.928 \times 10^{-18}}}{{6.62607015 \times 10^{-34}}}\right) \approx 2.63 \times 10^{-16} \, \text{Дж}\]

Таким образом, энергия фотона, необходимая для перехода электрона водорода с первой орбиты, составляет около \(2.63 \times 10^{-16}\) Дж.