Дано:
ΔE1 = 2 эВ
ΔE2 = 5 эВ
а) Найдем, при каком переходе атом поглощает фотон:
Атом поглощает фотон при переходе между уровнями, когда энергия атома увеличивается. Таким образом, атом поглощает фотон при переходе, при котором ΔE соответствует падению энергии уровня.
б) Найдем наибольшую частоту фотона, поглощаемого при одном из указанных переходов:
Используем формулу для вычисления энергии фотона: E = hf, где h - постоянная Планка, f - частота фотона.
Для наибольшей частоты фотона используем максимальное значение энергии.
E = ΔE * 1.6 x 10^-19 Дж/эВ (перевод в джоули)
f = E / h
в) Найдем, при переходе атома со второго уровня на первый атом излучает или поглощает фотон и его длину волны:
Атом излучает фотон при переходе с более высокого уровня на более низкий. Таким образом, при переходе атома со второго уровня на первый атом излучает фотон.
Решение:
а) Атом поглощает фотон при переходе с первого уровня на третий, так как ΔE = 5 эВ.
б) E = 5 эВ * 1.6 x 10^-19 Дж/эВ = 8 x 10^-19 Дж
f = 8 x 10^-19 Дж / 6.63 x 10^-34 Дж·с ≈ 1.2 x 10^15 Гц
Наибольшая частота фотона, поглощаемого при этом переходе, примерно равна 1.2 x 10^15 Гц.
в) Атом излучает фотон при переходе со второго уровня на первый. Для определения длины волны используем формулу c = λf, где c - скорость света, f - частота фотона.
λ = c / f ≈ 3 x 10^8 м/c / 1.2 x 10^15 Гц ≈ 2.5 x 10^-7 м
Ответ:
а) Атом поглощает фотон при переходе с первого уровня на третий.
б) Наибольшая частота фотона, поглощаемого при этом переходе, примерно равна 1.2 x 10^15 Гц.
в) При переходе атома со второго уровня на первый атом излучает фотон, длина волны примерно равна 2.5 x 10^-7 м.