Задачи к лабораторной работе

1.1 Определите энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на основной.

1.2 Невозбужденный атом водорода поглощает квант излучения с длиной волны 102,6 нм. Вычислите, пользуясь теорией Бора, радиус электронной орбиты возбужденного атома водорода.

1.3 Найдите наименьшую и наибольшую длину волны в ультрафиолетовой серии водорода (серия Лаймана).

1.4 Электрон, имеющий вдали от покоящегося протона скорость 1,875 10⁶ м/с, захватывается последним, в результате чего образуется возбужденный атом водорода. Определите длину волны фотона, который образуется при переходе атома в нормальное состояние.

2.1Атомарный водород, возбужденный некоторым монохроматическим источником света, испускает только три спектральные линии. Определите квантовое число энергетического уровня, на который переходят возбужденные атомы, а также длины волн испускаемых линий.

2.2Возбужденный атом водорода при переходе в основное состояние испустил два кванта, последовательно, с длинами волн 40510 А и 972.5 А. Определите энергию первоначального состояния данного атома и соответствующее ему квантовое число.

2.3Длина волны головной линии серии Лаймана и границы серии Бальмера в спектре атомарного водорода равны 1215 А и 3650 А. Известны, кроме того, значение скорости света и постоянной Планка. Вычислите на основании этих данных энергию ионизации атома водорода.

2.4 Квант света с энергией 15 эВ выбивает фотоэлектрон из атома водорода, находящегося в нормальном состоянии. С какой скоростью будет двигаться электрон вдали от ядра?

3.1Определите энергию, массу и импульс фотонов, соответствующих красной и фиолетовой границам волнового спектра.

3.2Атом водорода в основном состоянии поглотил квант света с длиной волны 1215 . Определите радиус электронной орбиты возбужденного атома водорода.

3.3Определите наибольшее и наименьшее значение энергии фотона в ультрафиолетовой серии спектра водорода (серии Лаймана).

3.4Найдите квантовое число, соответствующее возбужденному состоянию однозарядного иона гелия, если при переходе в основное состояние этот ион испустил последовательно два фотона с длинами волн 108,5 нм и 30,4 нм.

4.1Вычислите длину волны, которую испускает ион гелия при переходе со второго энергетического уровня на первый.

4.2Вычислите частоты обращения электронов в атоме водорода на второй орбите. Сравните с частотой излучения при переходе электрона с третьей орбиты на вторую.

4.3В каких пределах должны лежать длины волн монохроматического света, чтобы при возбуждении атома водорода квантами этого света наблюдались три спектральные линии?

4.4Найдите скорость фотоэлектронов, вырываемых электромагнитным излучением с длиной волны 18 нм из однозарядных ионов гелия, которые находятся в основном состоянии и покоятся.

5.1Насколько изменилась кинетическая энергия в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны 486 нм?

Литература

1. Детлаф, А. А. Курс физики. / А. А. Детлаф, Б. М. Яворский ‑ М.: Высшая школа, 1989. § 38.3, 38.4