Вопрос задан 16.11.2024 в 22:30. Предмет Физика. Спрашивает Репидо Кирилл.

электрон переходит со стационарной орбиты с энергией -4,2 эВ на орбиту с энергией -7,6 эВ. Определите длину волны излучаемого при этом фотона

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Карпов Александр.

Когда электрон переходит с одной стационарной орбиты на другую в атоме, он теряет энергию. Эта потерянная энергия испускается в виде фотона. Чтобы определить длину волны излучаемого фотона, нужно воспользоваться законом сохранения энергии и формулой, связывающей энергию фотона с его длиной волны.

Шаг 1: Определим разность энергий

Энергия на первой орбите составляет E1=−4.2 эВE_1 = -4.2 \ \text{эВ}, а на второй E2=−7.6 эВE_2 = -7.6 \ \text{эВ}. Разность энергий, которую теряет электрон, равна:

ΔE=E2−E1=−7.6 эВ−(−4.2 эВ)=−3.4 эВ\Delta E = E_2 - E_1 = -7.6 \ \text{эВ} - (-4.2 \ \text{эВ}) = -3.4 \ \text{эВ}

Эта разность энергий и есть энергия фотона, испущенного при переходе.

Шаг 2: Перевод энергии в джоули

Для дальнейших расчетов необходимо перевести энергию фотона из электронвольт в джоули. Для этого используется следующая константа: 1 эВ=1.602×10−19 Дж1 \ \text{эВ} = 1.602 \times 10^{-19} \ \text{Дж}.

ΔE=3.4 эВ=3.4×1.602×10−19 Дж=5.447×10−19 Дж\Delta E = 3.4 \ \text{эВ} = 3.4 \times 1.602 \times 10^{-19} \ \text{Дж} = 5.447 \times 10^{-19} \ \text{Дж}

Шаг 3: Используем уравнение для энергии фотона

Энергия фотона EE связана с его длиной волны λ\lambda через уравнение:

E=h⋅cλE = \frac{h \cdot c}{\lambda}

где:

  • hh — постоянная Планка h=6.626×10−34 Дж⋅сh = 6.626 \times 10^{-34} \ \text{Дж} \cdot \text{с},
  • cc — скорость света в вакууме c=3×108 м/сc = 3 \times 10^8 \ \text{м/с},
  • λ\lambda — длина волны фотона.

Шаг 4: Выразим длину волны

Выразим длину волны λ\lambda из этого уравнения:

λ=h⋅cE\lambda = \frac{h \cdot c}{E}

Подставляем значения:

λ=6.626×10−34 Дж⋅с×3×108 м/с5.447×10−19 Дж\lambda = \frac{6.626 \times 10^{-34} \ \text{Дж} \cdot \text{с} \times 3 \times 10^8 \ \text{м/с}}{5.447 \times 10^{-19} \ \text{Дж}} λ=1.9878×10−255.447×10−19 м\lambda = \frac{1.9878 \times 10^{-25}}{5.447 \times 10^{-19}} \ \text{м} λ≈3.65×10−7 м=365 нм\lambda \approx 3.65 \times 10^{-7} \ \text{м} = 365 \ \text{нм}

Ответ:

Длина волны излучаемого фотона составляет примерно 365 нм.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос