№6. Решите задачу. При переходе электрона в атоме с одного уровня на другой излучен фотон с энергией 2 эВ. Энергия конечного состояния атома равна -5 эВ. Какова энергия начального состояния? Определите частоту излучения. (Постоянная Планка h = 4,14·10⁻¹⁵ эВ·с)

Ответ: Начальная энергия: -3 эВ, Частота излучения: 4,83 ⋅ 10¹⁴ Гц

Решение:

Шаг 1: Определим начальную энергию.

Энергия фотона равна разнице между начальной и конечной энергиями атома: \[E_{фотона} = E_{начальная} - E_{конечная}\] Нам нужно найти начальную энергию, поэтому выражаем её: \[E_{начальная} = E_{фотона} + E_{конечная}\] Подставляем значения: \[E_{начальная} = 2 \text{ эВ} + (-5 \text{ эВ}) = -3 \text{ эВ}\]

Шаг 2: Определим частоту излучения.

Энергия фотона также связана с частотой излучения через постоянную Планка: \[E_{фотона} = h \cdot f\] Где: \(E_{фотона}\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка, \(f\) - частота излучения.

Выражаем частоту излучения: \[f = \frac{E_{фотона}}{h}\] Подставляем значения: \[f = \frac{2 \text{ эВ}}{4.14 \cdot 10^{-15} \text{ эВ} \cdot \text{с}} = 4.83 \cdot 10^{14} \text{ Гц}\]

Ответ: Начальная энергия: -3 эВ, Частота излучения: 4,83 ⋅ 10¹⁴ Гц