Атомные Спектры… — Задание 16 ЕГЭ по физике №00015794
Атомные Спектры и Энергетические Уровни
№2. Задание 16
ID: 00015794
Значения энергии электрона в атоме водорода задаются формулой $E_n = -\dfrac{13{,}6}{n^2}$ эВ, $n = 1, 2, 3, \ldots$ . При переходах с верхних уровней энергии на нижние атом излучает фотон. Переходы с верхних уровней на уровень с $n = 1$ образуют серию Лаймана; на уровень с $n = 2$ — серию Бальмера; на уровень с $n = 3$ — серию Пашена и т. д.
Найдите отношение $\beta$ максимальной частоты фотона в серии Лаймана к максимальной частоте фотона в серии Бальмера.
Источник: Сборник Гиголо
Решение
Идея
Частота фотона — это мера его энергии: $h\nu = \Delta E$. Значит «максимальная частота в серии» = «самый большой скачок энергии в этой серии». А самый большой скачок — это падение с самого верха ($n = \infty$, где $E = 0$) на нижний уровень серии. Так мы превращаем разговор о частотах в простую арифметику с энергиями уровней.
Шаг 1. Максимум в каждой серии
Лайман заканчивается на $n = 1$, его максимальная частота — переход $\infty \to 1$: $h\nu_{\text{Л}} = E_\infty - E_1 = 0 - (-13{,}6) = 13{,}6$ эВ. Бальмер заканчивается на $n = 2$, максимум — переход $\infty \to 2$: $h\nu_{\text{Б}} = 0 - \left(-\dfrac{13{,}6}{4}\right) = 3{,}4$ эВ.
Шаг 2. Отношение
$h$ сокращается, остаются только энергии: $$\beta = \frac{\nu_{\text{Л}}}{\nu_{\text{Б}}} = \frac{13{,}6}{3{,}4} = 4.$$
Ответ
Другие задания по теме «Атомные Спектры и Энергетические Уровни» (8)
- Задание 16 №00026131 — Энергия фотона в первом пучке света в 2 раза больше энергии фотона во втором…
- Задание 16 №00026128 — Два источника излучают свет частотой ν индекс 1 равно 5 умножить на 10 в…
- Задание 16 №00026101 — В вакууме распространяются две монохроматические электромагнитные волны. Длина…
- Задание 16 №00026095 — Зелёный свет ( λ = 540 нм) переходит из воздуха в стекло с показателем…
- Задание 16 №00026081 — Частота красного света примерно в 2 раза меньше частоты фиолетового света. Во…
- Задание 16 №00026073 — Зелёный свет ( λ = 550 нм) переходит из стекла с показателем преломления 1,5 в…
- Задание 16 №00018755 — Электрон в атоме водорода перешёл с энергетического уровня с номером m в…
- Задание 16 №00018754 — В 1912 г. английским физиком Альфредом Фаулером при изучении излучения…