Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 2572
2017-03-29 
Спектр излучения атомарного водорода состоит из нескольких серий. Серия Лаймана возникает при переходах в основное (низшее) энергетическое состояние. Длины волн этой серии равны 121.6 нм; 102.6 нм; 97.25 нм; 94.98 нм. Разряженный водород находится в газоразрядной трубке, в которой между катодом и анодом создана разность потенциалов 13.0 В. Катод трубки подогрет и способен испускать электроны вследствие термоэмиссии. Определите все длины волн в спектре испускания трубки.
Решение:
Так как серия Лаймана соответствует переходам в основное состояние, то энергии возбужденных состояний можно рассчитать по формуле
$E = h \nu = h \frac{c}{ \lambda}$,
где $h$ — постоянная Планка.
Энергия возбуждения $E_{0} = eU = 20,8 \cdot 10^{-19} Дж$. Под действием электронного удара будут возбуждаться те состояния, энергия которых меньше $E_{0}$. Зная возбужденные состояния, легко найти длины волн всех возможных переходов.
Серии Лаймана соответствуют переходы с уровней энергии 2-5 в основное состояние. Следовательно, возбуждаются состояния 2-5. Спектр испускания будет состоять из 4 линий серии Лаймана (L), 3 линий серии Бальмера (В) , 2 линий серии Пашена (Р) и 1 линии серии Брэкета (Вr). Длины волн следующие
$L:$
$\lambda_{51} = 94,98 нм$
$\lambda_{41} = 97,25 нм$
$\lambda_{21} = 102,6 нм$
$\lambda_{11} = 121,6 нм$
$P:$
$\lambda_{43} = 1870 нм$
$\lambda_{53} = 1320 нм$
$Br:$
$\lambda_{54} = 4500 нм$
$B:$
$\lambda_{32} = 660 нм$
$\lambda_{42} = 488 нм$
$\lambda_{52} = 440 нм$
Спектр излучения атомарного водорода состоит из нескольких серий. Серия Лаймана возникает при переходах в основное (низшее) энергетическое состояние. Длины волн этой серии равны 121.6 нм; 102.6 нм; 97.25 нм; 94.98 нм. Разряженный водород находится в газоразрядной трубке, в которой между катодом и анодом создана разность потенциалов 13.0 В. Катод трубки подогрет и способен испускать электроны вследствие термоэмиссии. Определите все длины волн в спектре испускания трубки.
Решение:
Так как серия Лаймана соответствует переходам в основное состояние, то энергии возбужденных состояний можно рассчитать по формуле
$E = h \nu = h \frac{c}{ \lambda}$,
где $h$ — постоянная Планка.
Энергия возбуждения $E_{0} = eU = 20,8 \cdot 10^{-19} Дж$. Под действием электронного удара будут возбуждаться те состояния, энергия которых меньше $E_{0}$. Зная возбужденные состояния, легко найти длины волн всех возможных переходов.
Серии Лаймана соответствуют переходы с уровней энергии 2-5 в основное состояние. Следовательно, возбуждаются состояния 2-5. Спектр испускания будет состоять из 4 линий серии Лаймана (L), 3 линий серии Бальмера (В) , 2 линий серии Пашена (Р) и 1 линии серии Брэкета (Вr). Длины волн следующие
$L:$
$\lambda_{51} = 94,98 нм$
$\lambda_{41} = 97,25 нм$
$\lambda_{21} = 102,6 нм$
$\lambda_{11} = 121,6 нм$
$P:$
$\lambda_{43} = 1870 нм$
$\lambda_{53} = 1320 нм$
$Br:$
$\lambda_{54} = 4500 нм$
$B:$
$\lambda_{32} = 660 нм$
$\lambda_{42} = 488 нм$
$\lambda_{52} = 440 нм$
