Question

Скільки квантів різної енергії може випромінювати атом водню, якщо його електрон міститься на четвертому рівні?

Answer 1

Энергетические уровни атома водорода определяются формулой Эн = -13,6 эВ/n^2, где n - главное квантовое число. Для электрона, находящегося на четвертом уровне (n=4), энергия составляет:

Эн = -13,6 эВ/4^2 = -0,85 эВ

Для того, чтобы атом водорода перешел на более низкий энергетический уровень, ему необходимо избыть энергию в виде фотона. Энергия фотона связана с его частотой формулой Э = h*ν, где h - постоянная Планка, ν - частота.

Для перехода с четвертого уровня на первый уровень атом водорода должен избыть энергию, равную разности энергий уровней:

ΔЭ = Эн(4) - Эн(1) = -13,6 эВ/4^2 + 13,6 эВ/1^2 = -10,2 эВ

Таким образом, атом водорода может излучать фотоны с энергией от 0 до 10,2 эВ, что соответствует длинам волн от 121,6 нм до 1220 нм. Количество возможных значений энергии ограничено, так как энергетические уровни атома водорода дискретны. Ответ: количество квантов резонансной энергии, которые может излучать атом водорода, находящийся на четвертом уровне, равно 3 (три).