При облучении паров ртути электронами энергия атома ртути увеличивается на 4.9 эВ. Какова длина волны излучения, которое испускают атомы ртути, когда они переходят в невозбужденное состояние?

Физика Колледж Квантовая физика облучение паров ртути электроны энергия атома ртути длина волны излучения невозбужденное состояние атомов Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать уравнение, связывающее энергию фотона с длиной волны. Энергия фотона (E) и длина волны (λ) связаны следующим образом:

E = h * c / λ

где:

• E - энергия фотона, измеряемая в электронвольтах (эВ);
• h - постоянная Планка, равная примерно 4.14 * 10^-15 эВ·с;
• c - скорость света, равная примерно 3 * 10^8 м/с;
• λ - длина волны, измеряемая в метрах.

В данной задаче энергия, которую теряет атом ртути при переходе в невозбужденное состояние, составляет 4.9 эВ. Эта энергия будет равна энергии испускаемого фотона. Теперь подставим известные значения в формулу:

Сначала преобразуем формулу для нахождения длины волны:

λ = h * c / E

Теперь подставим значения:

• h = 4.14 * 10^-15 эВ·с;
• c = 3 * 10^8 м/с;
• E = 4.9 эВ.

Подставим эти значения в формулу для длины волны:

λ = (4.14 * 10^-15 эВ·с * 3 * 10^8 м/с) / 4.9 эВ

Теперь произведем вычисления:

1. Сначала вычисляем числитель: 4.14 * 10^-15 * 3 * 10^8 = 1.242 * 10^-6;
2. Теперь делим на 4.9: λ = 1.242 * 10^-6 / 4.9 ≈ 2.53 * 10^-7 м.

Теперь переведем длину волны в нанометры (1 м = 10^9 нм):

λ ≈ 253 нм.

Таким образом, длина волны излучения, которое испускают атомы ртути при переходе в невозбужденное состояние, составляет примерно 253 нанометра.