Какова масса фотона, поглощенного при переходе электрона водорода из основного состояния с энергией -13,6

Solnechnyy_Pirog

19

Чтобы найти массу фотона, поглощенного при переходе электрона водорода, мы можем воспользоваться соотношением Эйнштейна: \(E = mc^2\), где \(E\) - энергия фотона, \(m\) - его масса, и \(c\) - скорость света. Мы можем использовать эту формулу, чтобы найти массу фотона.

Сначала давайте найдем разницу энергии между основным и возбужденным состояниями электрона водорода. Разница энергий будет равна:
\(\Delta E = E_{\text{возб}} - E_{\text{осн}}\)
\(\Delta E = (-1,51 \, \text{эВ}) - (-13,6 \, \text{эВ})\)
\(\Delta E = 12,09 \, \text{эВ}\)

Теперь мы должны преобразовать эту энергию в джоули, чтобы использовать ее в формуле Эйнштейна. Для этого мы умножим разницу энергий на константу перевода 1 эВ = 1,6 \(\times\) 10\(^{-19}\) Дж:
\(\Delta E \,(\text{Дж}) = 12,09 \, \text{эВ} \times (1,6 \times 10^{-19} \, \text{Дж/эВ})\)
\(\Delta E \,(\text{Дж}) = 1,935 \times 10^{-18} \, \text{Дж}\)

Теперь мы можем найти массу фотона, используя формулу Эйнштейна:
\(E = mc^2\)
\(m = \frac{E}{c^2}\)
\(m = \frac{1,935 \times 10^{-18} \, \text{Дж}}{(3 \times 10^8 \, \text{м/c})^2}\)
\(m = \frac{1,935 \times 10^{-18} \, \text{Дж}}{9 \times 10^{16} \, \text{м}^2/\text{c}^2}\)
\(m = 2,15 \times 10^{-35} \, \text{кг}\)

Итак, масса фотона, поглощенного при переходе электрона водорода из основного состояния в возбужденное состояние, равна \(2,15 \times 10^{-35}\) кг.