Каковы наибольшее и наименьшее значения энергии фотона в ультрафиолетовой серии спектра атома водорода?

Физика Колледж Квантовая физика физика 12 класс энергия фотона ультрафиолетовая серия спектр атома водорода наибольшее значение энергии наименьшее значение энергии Новый

Чтобы определить наибольшее и наименьшее значения энергии фотона в ультрафиолетовой серии спектра атома водорода, необходимо вспомнить несколько ключевых моментов.

1. Ультрафиолетовая серия спектра водорода: Ультрафиолетовая серия, также известная как серия Лимана, соответствует переходам электронов из более высоких энергетических уровней (n > 1) на первый уровень (n = 1).

2. Формула для расчета энергии фотона: Энергия фотона может быть рассчитана с помощью формулы:

• E = h * f
• E = h * (c / λ)

где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (примерно 6.626 × 10^-34 Дж·с), f - частота, c - скорость света (примерно 3 × 10^8 м/с), λ - длина волны.

3. Переходы в ультрафиолетовой серии: Для ультрафиолетовой серии водорода возможны следующие переходы:

• n = 2 → n = 1
• n = 3 → n = 1
• n = 4 → n = 1
• n = 5 → n = 1
• и так далее.

4. Наименьшая энергия: Наименьшая энергия фотона будет соответствовать переходу с n = 2 на n = 1:

• Для расчета энергии используем формулу Бальмера:
• E = 13.6 eV * (1/n1^2 - 1/n2^2), где n1 = 1 и n2 = 2.
• E = 13.6 eV * (1/1^2 - 1/2^2) = 13.6 eV * (1 - 1/4) = 13.6 eV * 3/4 = 10.2 eV.

5. Наибольшая энергия: Наибольшая энергия фотона будет соответствовать переходу с n = ∞ на n = 1:

• При этом E = 13.6 eV * (1/1^2 - 1/∞^2) = 13.6 eV * (1 - 0) = 13.6 eV.

Итак, итоговые значения:

• Наименьшая энергия фотона в ультрафиолетовой серии: 10.2 eV.
• Наибольшая энергия фотона в ультрафиолетовой серии: 13.6 eV.