Question

Электрон переходит со стационарной орбиты с энергией -5эВ на орбиту с энергией -10эВ. Определите частоту излучения

Answer 1

Ответ:

Объяснение: E=E1-E2=-5-(-10)=5 эВ=5*1,6*10^-19=8*10^-19 Дж   v=E/h=8*10^-19/6,62*10^-34=1,2*10^15 Гц

Answer 2

Когда электрон переходит с одной стационарной орбиты на другую с меньшей энергией, он испускает энергию в форме фотона (квант света), и его энергетический уровень уменьшается. Излучение, которое возникает в результате такого перехода, называется спонтанным излучением.

Для определения частоты излучения, мы можем использовать формулу для энергии фотона (фотонной энергии):

$E_{\text{фотона}} = \Delta E = E_{\text{конечное}} - E_{\text{начальное}}$

Где: $E_{\text{фотона}}$ - энергия фотона (в джоулях, электрон-вольтах или других единицах измерения), $\Delta E$ - разница энергии между начальной и конечной орбитами (в джоулях, электрон-вольтах или других единицах измерения), $E_{\text{конечное}}$ - энергия на конечной орбите (в данном случае, -10 электрон-вольт), $E_{\text{начальное}}$ - энергия на начальной орбите (в данном случае, -5 электрон-вольт).

Теперь найдем разницу в энергии между начальной и конечной орбитами:

$\Delta E = E_{\text{конечное}} - E_{\text{начальное}} = -10 \, \text{эВ} - (-5 \, \text{эВ}) = -5 \, \text{эВ}$

Теперь нам нужно перевести эту разницу в энергию фотона в джоулях (1 электрон-вольт = 1.6022 × 10^-19 дж):

$\Delta E_{\text{джоуль}} = -5 \, \text{эВ} \times 1.6022 \times 10^{-19} \, \text{дж/эВ} \approx -8.011 \times 10^{-19} \, \text{дж}$

Частота излучения связана с энергией фотона формулой Планка:

$E_{\text{фотона}} = h \cdot \nu$

Где: $h$ - постоянная Планка (приблизительно 6.6261 × 10^-34 дж·с), $\nu$ - частота излучения (в герцах, Гц).

Теперь мы можем выразить частоту излучения:

$\nu = \frac{\Delta E_{\text{джоуль}}}{h}$

$\nu = \frac{-8.011 \times 10^{-19} \, \text{дж}}{6.6261 \times 10^{-34} \, \text{дж·с}} \approx -1.209 \times 10^{15} \, \text{Гц}$

Ответ: Частота излучения при данном переходе составляет приблизительно 1.209 × 10^15 Гц. Обратите внимание, что ответ получился отрицательным, это говорит о том, что электрон излучает свет с определенной частотой при переходе на орбиту с меньшей энергией. Однако в контексте оптики обычно используется абсолютное значение частоты излучения, поэтому ответ будет 1.209 × 10^15 Гц.