Номер 1617, страница 297 - гдз по физике 9-11 класс сборник задач Капельян, Аксенович

Дано:

Энергия электрона в начальном стационарном состоянии $E_1 = -4,8$ эВ

Энергия излучённого фотона $E = 3,1$ эВ

Перевод в систему СИ:

$1 \text{ эВ} \approx 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}$

$E_1 = -4,8 \cdot 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Дж} = -7,68 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}$

$E = 3,1 \cdot 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Дж} = 4,96 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}$

Найти:

Энергию электрона в конечном состоянии $E_2$.

Решение:

Согласно второму постулату Бора, при переходе электрона с одного энергетического уровня на другой атом излучает или поглощает квант электромагнитной энергии (фотон). Энергия этого фотона равна разности энергий тех стационарных состояний, между которыми совершается переход.

В данном случае атом излучает фотон, следовательно, электрон переходит с более высокого энергетического уровня ($E_1$) на более низкий ($E_2$). Энергия излучённого фотона ($E$) определяется формулой:

$E = E_1 - E_2$

Из этой формулы выразим энергию электрона в конечном состоянии $E_2$:

$E_2 = E_1 - E$

Подставим известные значения в формулу. Расчет удобно производить в электрон-вольтах (эВ), так как все данные приведены в этих единицах.

$E_2 = -4,8 \text{ эВ} - 3,1 \text{ эВ} = -7,9 \text{ эВ}$

Полученное значение энергии $E_2$ меньше (более отрицательное), чем начальное значение $E_1$, что соответствует процессу излучения энергии.

Ответ: энергия электрона в конечном состоянии равна $-7,9$ эВ.