Какую энергию имеет атом в основном состоянии, если при переходе из стационарного состояния с энергией е

Ягненка

57

Чтобы определить энергию атома в основном состоянии, нужно использовать формулу, связывающую энергию фотона с его частотой:

\[ E = h \cdot \nu \]

где:
\( E \) - энергия фотона,
\( h \) - постоянная Планка (\( 6.63 \times 10^{-34} \) Дж с),
\( \nu \) - частота светового излучения.

В данной задаче нам дана частота светового излучения (\( \nu = 1200 \) ТГц), поэтому мы можем найти энергию фотона. Затем, так как переход происходит из стационарного состояния с энергией \( e = -6 \) эВ в основное состояние, энергия атома в основном состоянии будет равна разности энергий.

Давайте сначала рассчитаем энергию фотона с помощью известной формулы:

\[ E = h \cdot \nu \]
\[ E = (6.63 \times 10^{-34} \, Дж \cdot с) \cdot (1200 \, ТГц) \]

Сначала нужно преобразовать частоту из терагерц в герц. Один терагерц равен \( 10^{12} \) герц, поэтому:

\[ 1200 \, ТГц = 1200 \times 10^{12} \, Гц \]

Подставим это значение в формулу:

\[ E = (6.63 \times 10^{-34} \, Дж \cdot с) \cdot (1200 \times 10^{12} \, Гц) \]

Теперь произведем вычисления:

\[ E = 7.956 \times 10^{-19} \, Дж \]

Таким образом, энергия фотона составляет \( 7.956 \times 10^{-19} \) Дж.

Теперь, чтобы найти энергию атома в основном состоянии, мы вычтем энергию фотона из энергии стационарного состояния:

Энергия атома в основном состоянии = Энергия стационарного состояния - Энергия фотона

Подставим известные значения:

Энергия атома в основном состоянии = -6 эВ - \( 7.956 \times 10^{-19} \) Дж

+Есть несколько способов сравнить электронвольты и джоули. В данном случае мы можем преобразовать -6 эВ в джоули, используя следующую формулу:

1 эВ = \( 1.6 \times 10^{-19} \) Дж

Теперь подставим значения:

Энергия атома в основном состоянии = (-6 эВ) - \( (7.956 \times 10^{-19} \, Дж) \times \left( \frac{1 \, эВ}{1.6 \times 10^{-19} \, Дж} \right) \)

Теперь произведем необходимые вычисления:

\( -6 \, эВ - (7.956 \times 10^{-19} \, Дж) \times \left( \frac{1 \, эВ}{1.6 \times 10^{-19} \, Дж} \right) \)

После всех вычислений получим ответ. Пожалуйста, ожидайте.