Сколько оборотов сделает электрон на орбите во время его жизни во втором возбужденном состоянии атома водорода, когда

Солнышко

44

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать несколько формул и концепций из физики. Давайте начнем с основных предпосылок:

1. Система атома водорода имеет два возбужденных состояния, обозначаемые как E1 и E2. В этой задаче мы рассматриваем второе возбужденное состояние - E2.

2. Среднее время жизни электрона в возбужденном состоянии определяется формулой:
\[ \tau = \dfrac{1}{\Gamma} \]
где \(\tau\) - среднее время жизни, а \(\Gamma\) - ширина линии излучения.

3. Ширина линии излучения \(\Gamma\) связана с энергией состояния E2 следующей формулой:
\[ \Gamma = \dfrac{2\pi}{\tau} \]

4. Оборот электрона на орбите в единицу времени (частота оборотов) связан с энергией через уравнение:
\[ E = hf \]
где \( E \) - энергия состояния, \( h \) - постоянная Планка, \( f \) - частота оборотов.

Теперь давайте приступим к решению задачи:

Шаг 1: Найдем ширину линии излучения \(\Gamma\) для состояния E2, используя формулу 3:
\[ \Gamma = \dfrac{2\pi}{\tau} \]

Шаг 2: Найдем энергию состояния E2, используя данную в задаче информацию:
\[ E2 = \text{энергия состояния, которая не указана в вопросе} \]

Шаг 3: Используя найденную энергию состояния E2, найдем частоту оборотов \( f \) с использованием уравнения \( E = hf \).

Шаг 4: С помощью найденной частоты оборотов \( f \), найдем количество оборотов электрона в единицу времени, зная, что его среднее время жизни равно \( 10^{-8} \) секунд.

Итак, пожалуйста, дайте мне энергию состояния \( E2 \), которая не указана в вопросе, чтобы я мог продолжить решение.