В своей статье я хотел бы поделиться с вами некоторыми знаниями об энергетическом спектре атома и длине волны фотона, излучаемого при переходе атома из возбужденного состояния в основное состояние.
У атома есть различные энергетические состояния, исходя из которых он может излучать энергию в виде электромагнитного излучения. Когда атом переходит из одного энергетического состояния в другое, он испускает фотон, который имеет определенную длину волны.Длина волны фотона, излучаемого атомом, связана с энергией разницы между начальным и конечным энергетическим состояниями. Для вычисления длины волны можно использовать закон связи между энергией и длиной волны фотона, известный как формула Ритберга-Бальмера.Формула Ритберга-Бальмера для определения длины волны фотона имеет вид⁚
1/λ R * (1/ E 0 ─ 1/ E 1),
где λ ─ длина волны фотона, R ─ постоянная Ритберга, E 0 ー энергия основного состояния атома, E 1 ─ энергия возбужденного состояния атома.
Давайте рассмотрим пример с атомом водорода. Водород имеет простую структуру атома с одним электроном и возможным набором энергетических состояний. Когда электрон переходит из возбужденного состояния в основное состояние, атом излучает фотон. Нам нужно найти длину волны этого фотона.Пусть энергия основного состояния E 0 равна -13,6 электрон-вольт (эВ), а энергия возбужденного состояния E 1 равна -3,4 эВ. Постоянная Ритберга R равна 1,097373 × 10^7 метров^-1.Подставляя значения в формулу Ритберга-Бальмера, мы получаем⁚
1/λ R * (1/ (-13,6) ー 1/ (-3,4)).Производя вычисления, мы получаем⁚
1/λ 1,097373 × 10^7 * (0,0735 ─ 0,2941).Упрощая выражение, получаем⁚
1/λ 1,097373 × 10^7 * (-0,2206).Если мы возьмем обратное значение от обеих сторон равенства, то получим⁚
λ 1 / (1٫097373 × 10^7 * (-0٫2206)). Производя расчеты٫ мы получаем около 0٫820 нанометра (нм). Таким образом٫ в данном примере длина волны фотона٫ излучаемого атомом водорода при переходе из возбужденного состояния в основное состояние٫ примерно равна 0٫820 нм. Это лишь один пример расчета длины волны фотона при переходе атома. Для других атомов и энергетических состояний будут использоваться различные значения энергии и постоянной Ритберга; Надеюсь٫ что эта статья помогла вам лучше понять связь между длиной волны фотона٫ излучаемого атомом٫ и энергетическими состояниями атома.