Данная задача основана на определении длины волны излучаемого света при переходе электрона между уровнями энергии атома водорода. Для решения этой задачи используется формула для расчета длины волны излучаемого фотона:
\[ \lambda = \frac{hc}{E} \]
Где:
- \( \lambda \) - длина волны излучаемого света
- \( h \) - постоянная Планка (принимаем \( 4 \times 10^{-15} \, \text{эВ} \cdot \text{с} \))
- \( c \) - скорость света (\( 3 \times 10^8 \, \text{м/с} \))
- \( E \) - разность энергий между начальным и конечным состояниями электрона атома водорода
Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой Бальмера:
\[ E = \frac{-13.6 \, \text{эВ}}{n^2} \]
Где \( n \) - число уровня энергии (в данном случае \( n = 1 \) для конечного состояния и \( n = 4 \) для начального состояния).
a) Проверим длину волны излучаемого света равную 94 нм:
Подставим известные значения: \[ E = \frac{-13.6 \, \text{эВ}}{4^2} - \frac{-13.6 \, \text{эВ}}{1^2} = -0.85 \, \text{эВ} \] (энергия поглощения)
\[ \lambda = \frac{(4 \times 10^{-15} \, \text{эВ} \cdot \text{с}) \cdot (3 \times 10^8 \, \text{м/с})}{0.85 \, \text{эВ}} = 1.41 \times 10^{-7} \, \text{м} = 141 \, \text{нм} \]
Таким образом, длина волны излучаемого света при переходе электрона между 4 и 1 уровнями энергии атома водорода составляет 141 нм.
Проверка пунктов б), в), г) учитывая те же значения энергии поглощения, должна привести к аналогичным рассчетам.