2.12. Атомарний водень, збуджений світлом певної довжини хвилі, при переході в основний стан випромінює лише три спектральні лінії. Визначити довжини хвиль цих ліній і вказати, яким серіям вони належа

Описание

Атомна фізика. Спектр атома водню (постулати Бора) →
Дано: Атомарний водень, збуджений світлом, при переході в основний стан випромінює лише 3 спектральні лінії. Знайти: довжини хвиль λ цих ліній і вказати серії.
Закон: Постулати Бора та узагальнена (серіальна) формула Бальмера для спектра атома водню. Кількість ліній при переходах із рівня n: N = n(n−1)/2, звідки для N = 3 маємо n = 3.
Формула:
1/λ = R·(1/n₁² − 1/n₂²), де R = 1,097·10⁷ м⁻¹ — стала Рідберга; n₁ — нижній, n₂ — верхній рівень переходу.
Метод: З умови «3 лінії» за N = n(n−1)/2 = 3 визначаємо верхній рівень n = 3. Можливі переходи: 3→1 та 2→1 (нижній рівень n₁ = 1 — серія Лаймана, УФ-діапазон) і 3→2 (n₁ = 2 — серія Бальмера, видиме світло). Для кожного переходу підставляємо відповідні n₁, n₂ у серіальну формулу й знаходимо λ = 1 / [R(1/n₁² − 1/n₂²)]. Найкоротша λ відповідає переходу 3→1, найдовша — 3→2.
Відповідь: 121,6 нм і 102,6 нм — серія Лаймана; 656,3 нм — серія Бальмера
Схожі задачі з цієї теми
внутрішній опір джерела rI (показ міліамперметра) — ?v₀
Замовити повний розв'язок →