В каких пределах должны лежать значения длины волн монохроматического света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света наблюдались три спектральные линии? Вычислить длину волны линии, принадлежащей к серии Бальмера. (Решение → 39476)

Заказ №44284

В каких пределах должны лежать значения длины волн монохроматического света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света наблюдались три спектральные линии? Вычислить длину волны линии, принадлежащей к серии Бальмера. Решение задачи пояснить схемой. Cu Al 8,93 10 / ; 64 10 / ; 2,70 10 / ; 27 10 / . 3 3 3 3 3 3 3 кг м A кг моль кг м A кг моль Cu Cu Al Al               1/моль 3 3 кг/м /м кг/м 1 оль NA n            Дано: Al=2,70∙103 кг/м3 , ААl=27∙10-3 кг/моль 1 n ? Дано: n1=3 n2=1 Найти:  , λ

Решение:

Энергия электрона в атоме квантуется (принимает дискретные значения) Wn: где const – постоянная для каждого атома величина (для атома водорода const = 13,6 эВ); n= 1, 2, 3, .. – номер энергетического состояния электрона в атоме (номер уровня энергии). Выражение (1) удобно изображать в виде диаграммы уровней энергии (рис. 1). Самый нижний уровень (n = 1) соответствует основному невозбужденному состоянию атома, все остальные состояния  n= 2, 3, ..  – возбужденные. Если атому каким-то способом сообщить дополнительную энергию (например, бомбардируя его движущимися частицами, облучая светом), то он может перейти в одно из возбужденных состояний (поглотив определенную порцию энергии). Время жизни в возбужденном состоянии у атома незначительное (порядка 10-8 – 10-9 с), по прошествии его атом спонтанно (самопроизвольно) переходит в одно из состояний с меньшей энергией, излучая при этом кванты электромагнитной энергии определенной частоты (или длины волны): hνmn =hc/λmn=Wm-Wn где hνmn =hc/λmn энергия излучаемого атомом электромагнитного излучения, Дж;