Задача по физике 11 класс

3. 3->2; 2->1; 3->1.

Атом водорода в стационарном состоянии №3 имеет энергию, равную -0.544 эВ. Чтобы перейти из этого состояния в более низкие энергетические уровни, атом должен излучить энергию в виде фотонов.

Энергия фотона связана с его частотой по формуле:

E = hν

где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, ν - частота излучения.

Чтобы определить, какие фотоны может излучить атом водорода из стационарного состояния №3, необходимо рассчитать разницу энергий между этим состоянием и всеми более низкими состояниями.

Для атома водорода энергии состояний описываются формулой:

E_n = -13.6 / n^2 эВ

где n - номер энергетического уровня.

Таким образом, разница энергий между состоянием №3 и состоянием №2 равна:

ΔE = E_3 - E_2 = -0.544 - (-1.51) = 0.966 эВ

Соответствующая частота излучения будет:

ν = ΔE / h = (0.966 * 1.602 * 10^-19) / 6.626 * 10^-34) ≈ 2.47 * 10^15 Гц

Аналогично, для переходов из состояния №3 в состояния №1, №4, №5 и т.д. можно рассчитать соответствующие частоты излучения и определить количество фотонов разных частот, которые может излучать атом водорода из стационарного состояния №3.

Из этого следует, что атом водорода в стационарном состоянии №3 может излучать бесконечное количество фотонов разных частот, когда переходит в состояния с более низкой энергией.