22

Частоты линий водорода

ЕГЭ · Физика · Задание 22 · Квантовая и ядерная физика
ПовышеннаяФИПИBF110AРазвёрнутое решение≈ 5 минут

Значения энергии электрона в атоме водорода задаются формулой $E_n = -\dfrac{13{,}6\ \text{эВ}}{n^2}$, где $n = 1, 2, 3, \ldots$. При переходах с верхних уровней энергии на нижние атом излучает фотон. Переходы с верхних уровней на уровень с $n = 1$ образуют серию Лаймана; на уровень с $n = 2$ — серию Бальмера; на уровень с $n = 3$ — серию Пашена и т. д. Найдите отношение $\beta$ минимальной частоты фотона в серии Лаймана к максимальной частоте фотона в серии Бальмера.

Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Дайте развернутый ответ.

Значения энергии электрона в атоме водорода задаются формулой
E n =− 13,6 эВ n 2 , где n = 1, 2, 3, ... . При переходах с верхних уровней энергии на нижние атом излучает фотон. Переходы с верхних уровней на уровень с n=1 образуют серию Лаймана; на уровень с n=2 – серию Бальмера; на уровень с n=3 – серию Пашена и т.д. Найдите отношение β минимальной частоты фотона в серии Лаймана к максимальной частоте фотона в серии Бальмера.



Ответ

Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.

Открыть разбор
!
3 уровня: от лёгкого толчка до почти готового решения. Следующий открывается, когда прочитан предыдущий, — чтобы не перепрыгнуть сразу к ответу.
1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3

Как связаны частота излучённого фотона и разность энергий двух уровней?

2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3

Используйте $h\nu = E_{\text{верх}} - E_{\text{низ}}$. Минимальной частоте в серии Лаймана соответствует переход с ближайшего верхнего уровня $n = 2$ на уровень $n = 1$, а максимальной частоте в серии Бальмера — переход с уровня $n \to \infty$ на уровень $n = 2$.

3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3

Для серии Лаймана $\Delta E_{\text{Л}} = 13{,}6\left(1 - \dfrac{1}{4}\right)\ \text{эВ} = 10{,}2\ \text{эВ}$. Для максимальной частоты серии Бальмера $\Delta E_{\text{Б}} = 13{,}6\left(\dfrac{1}{4} - 0\right)\ \text{эВ} = 3{,}4\ \text{эВ}$.

Всё равно не складывается?Полное решение с обоснованием каждого шага — на отдельной странице.
Открыть решение

Задание 22 ЕГЭ, физика

Задача из темы «Квантовая и ядерная физика»: в ней 282 задачи с ответом и разбором по шагам. В 22-м номере бланка — 56 задач.

Ответ можно проверить здесь же, а если не выходит — открыть подсказку или разбор. Регистрация не нужна.