問題詳情:
一個*放電管發光,在其光譜中測得一條譜線的波長爲4.86×10-7m.試計算這是*原子中電子從哪一個能級向哪一個能級(用量子數n表示)躍遷時發出的?已知*原子基態(n=1)的能量爲El=一13.6eV=-2.18×10-18J,普朗克常量爲 h=6.63×10-34J·s。
【回答】
波長與頻率的關係爲 , (1)
光子的能量爲 , (2)
由式(1)、(2)可求得產生波長m譜線的光子的能量
J (3)
*原子的能級能量爲負值並與量子數的平方成反比:
,1,2,3,… (4)
式中爲正的比例常數。*原子基態的量子數1,基態能量已知,由式(4)可得出
(5)
把式(5)代入式(4),便可求得*原子的2,3,4,5,… 各能級的能量,它們是
J, |
J, |
J, |
J。 |
比較以上數據,發現
J。 (6)
所以,這條譜線是電子從的能級躍遷到的能級時發出的。
評分標準:本題20分。
式(3)4分,式(4)4分,式(5)4分,式(6)及結論共8分。
知識點:物理競賽
題型:計算題