Дано: номер орбиты n = 2 атома водорода.
Найти: частоту f вращения электрона на этой орбите.
Для атома водорода частота вращения электрона на n-й орбите выражается через энергию и главное квантовое число следующим образом:
f = (E_n / h),
где E_n - энергия n-й орбиты, h - постоянная Планка.
Энергия n-й орбиты атома водорода задается формулой Бора:
E_n = -(m_e * e^4) / (8 * ε_0^2 * h^2 * n^2),
где m_e - масса электрона, e - элементарный заряд, ε_0 - диэлектрическая проницаемость вакуума, h - постоянная Планка, n - главное квантовое число.
Постоянные значения:
m_e ≈ 9.11 * 10^-31 кг,
e ≈ 1.6 * 10^-19 Кл,
ε_0 ≈ 8.85 * 10^-12 Ф/м.
Подставим данные и рассчитаем энергию для n = 2:
E_2 = -((9.11 * 10^-31) * (1.6 * 10^-19)^4) / (8 * (8.85 * 10^-12)^2 * (6.63 * 10^-34)^2 * 2^2).
Вычислим значение частоты вращения:
f = E_2 / (6.63 * 10^-34).
Ответ:
Частота вращения электрона на второй орбите атома водорода составляет приблизительно 6.56 * 10^15 Гц.