Какова частота фотона, который атом абсорбирует при переходе из его основного состояния с энергией Е0 в возбужденное
Какова частота фотона, который атом абсорбирует при переходе из его основного состояния с энергией Е0 в возбужденное состояние с энергией Е1?
Сладкая_Сирень 67
Для решения данной задачи, нам потребуется воспользоваться формулой для связи энергии фотона с его частотой:\[E = h \cdot \nu\]
где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка (около \(6.63 \times 10^{-34}\) Дж · с), \(\nu\) - частота фотона.
Мы знаем, что переход атома из основного состояния в возбужденное состояние происходит путем поглощения фотона с энергией, равной разности энергий между этими состояниями.
Тогда, разность энергий между основным и возбужденным состояниями, обозначенная \(\Delta E\), выражается следующим образом:
\[\Delta E = E_{\text{возб}} - E_{\text{осн}} = E - E_0\]
Выразим частоту фотона из этой формулы, подставив вместо \(\Delta E\) разность энергий:
\[\nu = \frac{\Delta E}{h}\]
Теперь мы можем приступить к решению задачи. Один из основных подходов - использование известных значений энергии атома, чтобы рассчитать \(\Delta E\):
\[\Delta E = E - E_0\]
\[E_0 = \text{энергия основного состояния}\]
\[E = \text{энергия возбужденного состояния}\]
Давайте предположим, что данный атом имеет энергию основного состояния \(E_0 = 3 \, \text{эВ}\) и энергию возбужденного состояния \(E = 5 \, \text{эВ}\). Пользуясь этими значениями, найдем разность энергий:
\[\Delta E = E - E_0 = 5 \, \text{эВ} - 3 \, \text{эВ} = 2 \, \text{эВ}\]
Теперь, подставим полученное значение разности энергий в формулу для частоты фотона:
\[\nu = \frac{\Delta E}{h} = \frac{2 \, \text{эВ}}{6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}}\]
Выполним расчет:
\[\nu \approx 3.02 \times 10^{15} \, \text{Гц}\]
Таким образом, частота фотона, который атом абсорбирует при переходе из его основного состояния с энергией \(E_0\) в возбужденное состояние с энергией \(E\), составляет около \(3.02 \times 10^{15}\) Гц.