Обычно атом находится в основном состоянии с наименьшим значением энергии, равным Е1. В этом состоянии атома электрон движется по первой стационарной орбите, имеющей минимальный радиус.
Если атому сообщить дополнительную энергию, то он может перейти в возбужденное состояние (по условию переход на 3 уровень). Электрон при этом переходит на орбиту большего радиуса.
Полная энергия электрона, движущегося по n-ой стационарной орбите, складывается из его кинетической энергии
Eк(n)=m₀*Vn^2 /2= (m₀*e^4) / [32(pi*ε₀*ħ*n)^2] (1)
m₀ - масса электрона
e=1,6*10^-19 Кл
ε₀ = 8,85*10^-12 Ф/м
ħ - постоянная Дирака ħ =h/2pi ħ=1,054*10^-34 Дж* с
n – номер орбиты электрона
Формулу (1) можно выразить через Е1
E(n)=E1 * 1/n^2 , эВ
Тогда Е3 = -13,55 * 1/3^2 = -13,55 / 9 = -1,50 эВ
Тогда энергия поглощенного кванта E = Е3 –E1= -1,5 – (-13,55)= 12,05 эВ
длина волны λ по формуле Е=hc/ λ
λ = hc/E =6,626*10^-34*3*10^8 / (12,05*1,6*10^-19) = 34,367 нм
h=6,626*10^-34 Дж*с постоянная Планка
с=3*10^8 м/с скорость света
(1эВ = 1,6.10-19 Дж)
ответ = 34,367 нм
мне очень трудно придумать объяснение задач по физике на школьном уровне, и уж точно я если и объясню, то - не как в учебнике. Попробую.
Длина волны - это расстояние, которое свет (вообще волна) проходит за период. Если в воздухе (считайте - в вакууме) свет имеет длину волны L, то частота (1/период) v = 1/T; L*v = c; c - скорость света. Поэтому если скорость света уменьшилась в n раз (п - показатель преломления воды), то и L уменьшилась в n раз. То есть длина волны в воде будет L1 = L/n; (n возьмите из таблиц).
Что касается второго вопроса, то аквалангист увидит тот же самый цвет, что и в воздухе. Цвет определяется частотой колебаний, именно на неё реагирует сетчатка глаза.