Какую энергию имеет фотон, излучаемый атомом водорода…

Атомная и квантовая физикаПо тексту · лёгкое

Опыты с фотоэффектом и спектром водорода
В учебной лаборатории изучают внешний фотоэффект. Вакуумный фотоэлемент имеет катод из металла, у которого работа выхода равна 2,0 эВ. Катод освещают монохроматическим светом с длиной волны 400 нм. Мощность светового пучка, падающего на катод, равна 0,31 мВт. Опыт показал, что только один фотон из ста выбивает электрон, остальные фотоны поглощаются без вылета электронов. Все вылетевшие электроны достигают анода, когда на фотоэлемент подано достаточное напряжение (ток насыщения).
В другой части работы изучают излучение разреженного водорода. Энергия атома водорода в состоянии с номером $n$ определяется формулой $E_n = -\frac{13{,}6}{n^2}$ эВ. При переходе атома из более высокого состояния в более низкое излучается один фотон, энергия которого равна разности энергий этих состояний.
Для расчётов примите: $hc = 1240$ эВ·нм, элементарный заряд $e = 1{,}6\cdot 10^{-19}$ Кл, 1 эВ $= 1{,}6\cdot 10^{-19}$ Дж.

Какую энергию имеет фотон, излучаемый атомом водорода при переходе из состояния $n = 3$ в состояние $n = 2$ ?

A10,2 эВ
B3,4 эВ
C1,9 эВ
D12,1 эВ

Показать ответ и разборСкрыть ответ и разбор

Верный ответ

C1,9 эВ

Разбор

Энергия состояния $n = 3$ : $E_3 = -\frac{13{,}6}{9} \approx -1{,}51$ эВ, состояния $n = 2$ : $E_2 = -\frac{13{,}6}{4} = -3{,}4$ эВ. Энергия фотона $E = E_3 - E_2 \approx 1{,}89 \approx 1{,}9$ эВ. Значение «10,2 эВ» соответствует переходу с $n = 2$ на $n = 1$ , а «12,1 эВ» — переходу с $n = 3$ на $n = 1$ .

Задание № 2562 по физике: Атомная и квантовая физика

Похожие задания по теме «Атомная и квантовая физика»

Потренируйте тему «Атомная и квантовая физика»

Соберите пробник с таймером