Дано:
При переходе с первого уровня на второй: ΔE = 6 эВ,
При переходе с третьего уровня на второй: ΔE = -2 эВ.
а) Найти, при каком из указанных переходов атом излучает фотон:
Фотон излучается при переходе с более высокого уровня энергии на более низкий.
б) Найти частоту фотона, излучаемого при одном из указанных переходов:
Используем формулу энергии фотона:
E = hf,
где E - изменение энергии атома в джоулях, h - постоянная Планка (6.626 * 10^-34 Дж·с), f - частота фотона.
c) При переходе атома с третьего уровня на первый атом излучает фотон или поглощает:
Фотон излучается при переходе с более высокого уровня энергии на более низкий.
Найдем соответствующую длину волны излучения:
Используем формулу для энергии фотона:
E = hc / λ,
где c - скорость света (3 * 10^8 м/с), λ - длина волны.
Теперь приступим к расчетам.
а) Атом излучает фотон при переходе с первого уровня на второй.
б) Решение с расчетом:
Подставим значение ΔE = 6 эВ в формулу для энергии фотона:
6 * 1.6 * 10^-19 = 6.4 * 10^-18 Дж.
Теперь найдем частоту фотона:
f = E / h = 6.4 * 10^-18 / 6.626 * 10^-34 ≈ 9.64 * 10^15 Гц.
Ответ: Частота фотона, излучаемого при переходе с первого уровня на второй, составляет примерно 9.64 * 10^15 Гц.
в) Атом излучает фотон при переходе с третьего уровня на первый.
Решение с расчетом:
Подставим значение ΔE = -2 эВ в формулу для энергии фотона:
-2 * 1.6 * 10^-19 = -3.2 * 10^-19 Дж.
Теперь найдем соответствующую длину волны излучения:
λ = hc / E = 6.626 * 10^-34 * 3 * 10^8 / 3.2 * 10^-19 ≈ 622 нм.
Ответ: При переходе атома с третьего уровня на первый атом излучает фотон с длиной волны примерно 622 нм.