В изолированном атоме ввиду конечности времени жизни электрона в возбужденном состоянии (T = 10-8 c) ширина энергетического уровня приблизительно составляет:
Другие предметыКолледжКвантовая механикаширина энергетического уровняАтомвозбужденное состояниефизика колледжвремя жизни электронаизолированный атомэнергетические уровниквантовая физика
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:
В нашем случае время жизни электрона в возбужденном состоянии T = 10^-8 с, следовательно, это значение мы подставим в уравнение:
Теперь подставим эти значения в уравнение:
ΔE * 10^-8 ≈ 6.63 * 10^-34 / 4π
Теперь нам нужно рассчитать правую часть уравнения:
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:
Таким образом, ширина энергетического уровня составляет приблизительно 10^-7 эВ.
Ответ: 10^-7 эВ.