4. Определите, на сколько увеличится (уменьшится) энергия атома водорода, если электрон перейдет с энергетического уровня n = 3 на энергетический уровень n = 10. ответ запишите в единицах СИ.
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу для вычисления изменения энергии при переходе электрона на другой энергетический уровень.
Формула для вычисления изменения энергии состоит из двух частей:
ΔE = - 13.6 * (1/n² - 1/m²) эВ,
где ΔE - изменение энергии,
n - энергетический уровень, с которого электрон переходит,
m - энергетический уровень, на который электрон переходит.
Переведем данное выражение в СИ: 1 эВ = 1.6 * 10^-19 Дж, тогда получим:
ΔE = - 2.18 * 10^-18 * (1/n² - 1/m²) Дж.
Теперь, подставим значения из условия:
n = 3 (исходный энергетический уровень),
m = 10 (целевой энергетический уровень).
Вычислим изменение энергии:
ΔE = - 2.18 * 10^-18 * (1/3² - 1/10²) Дж.
ΔE = - 2.18 * 10^-18 * (1/9 - 1/100) Дж.
ΔE = - 2.18 * 10^-18 * (0.111 - 0.01) Дж.
ΔE = - 2.18 * 10^-18 * (0.101) Дж.
ΔE = - 2.198 * 10^-19 Дж.
Знак минус в формуле говорит нам, что энергия уменьшилась. Абсолютное значение изменения энергии составляет 2.198 * 10^-19 Дж.
Таким образом, энергия атома водорода уменьшится на 2.198 * 10^-19 Дж при переходе электрона с энергетического уровня n = 3 на энергетический уровень n = 10.
