В изолированном атоме ввиду конечности времени жизни электрона в возбужденном состоянии (T = 10^-8 c) ширина энергетического уровня приблизительно составляет:

1. 10^-27 эВ
2. 10^-27 дЖ
3. 10^-7 эВ
4. 10^-7 дЖ

Другие предметы Колледж Квантовая механика ширина энергетического уровня Атом возбужденное состояние физика колледж время жизни электрона изолированный атом энергетические уровни квантовая физика Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать принцип неопределенности Гейзенберга, который связывает неопределенность в энергии (ΔE) и неопределенность во времени (Δt). Принцип неопределенности можно записать следующим образом:

ΔE * Δt ≈ h / 4π

где:

• ΔE - неопределенность энергии;
• Δt - неопределенность времени (в данном случае это время жизни возбужденного состояния);
• h - постоянная Планка, примерно равная 6.63 * 10^-34 Дж·с.

В нашем случае время жизни электрона в возбужденном состоянии T = 10^-8 с, следовательно, это значение мы подставим в уравнение:

1. Подставим известные значения:
2. Δt = 10^-8 с;
3. h ≈ 6.63 * 10^-34 Дж·с.

Теперь подставим эти значения в уравнение:

ΔE * 10^-8 ≈ 6.63 * 10^-34 / 4π

Теперь нам нужно рассчитать правую часть уравнения:

1. Сначала найдем значение 4π:
2. 4π ≈ 12.57;
3. Теперь подставим это значение:
4. 6.63 * 10^-34 / 12.57 ≈ 5.28 * 10^-35 Дж.

Теперь мы можем найти ΔE:

ΔE ≈ 5.28 * 10^-35 / 10^-8 ≈ 5.28 * 10^-27 Дж.

Теперь, чтобы перевести это значение в электронвольты (эВ), используем соотношение 1 эВ = 1.6 * 10^-19 Дж:

1. ΔE ≈ 5.28 * 10^-27 Дж / (1.6 * 10^-19 Дж/эВ);
2. ΔE ≈ 3.30 * 10^-8 эВ.

Таким образом, ширина энергетического уровня составляет приблизительно 10^-7 эВ.

Ответ: 10^-7 эВ.