Какая энергия имеет поглощаемый фотон при переходе атома из начального состояния с энергией Е0 в возбужденное состояние

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу энергии фотона, которая гласит:

\[ E = h \cdot \nu \]

Здесь \( E \) обозначает энергию фотона, \( h \) - постоянную Планка, а \( \nu \) - частоту света.

Однако, данная задача дополнительно указывает на переход атома. При переходе атома из начального состояния с энергией \( E_0 \) в возбужденное состояние с энергией \( E \), поглощаемый фотон должен иметь энергию, достаточную для этого перехода.

Таким образом, разность энергий между начальным и возбужденным состояниями атома будет равна энергии поглощаемого фотона:

\[ \Delta E = E - E_0 \]

Оказывается, что энергия фотона прямо пропорциональна его частоте света. Мы можем использовать формулу энергии фотона для нахождения частоты света:

\[ \nu = \frac{E}{h} \]

Теперь мы можем сделать замену в уравнении для разности энергий:

\[ \Delta E = \frac{E}{h} - \frac{E_0}{h} = \frac{E - E_0}{h} \]

Таким образом, энергия поглощаемого фотона равна разности энергий между начальным и возбужденным состояниями атома, деленной на постоянную Планка.

Понятно, что это решение может быть сложным для понимания школьником, поэтому для примера рассмотрим числовой пример: пусть начальное состояние атома имеет энергию \( E_0 = 2 \) эВ, а возбужденное состояние имеет энергию \( E = 4 \) эВ. Тогда разность энергий составит:

\[ \Delta E = E - E_0 = 4 - 2 = 2 \] эВ.

Делим эту разность на постоянную Планка:

\[ \frac{\Delta E}{h} = \frac{2}{4.14 \times 10^{-15}} \approx 4.83 \times 10^{14} \] Гц.

Таким образом, фотон, поглощаемый атомом при этом переходе, имеет энергию около 2 эВ и частоту около \( 4.83 \times 10^{14} \) Гц.

Надеюсь, это подробное объяснение помогло вам понять, как определить энергию поглощаемого фотона при переходе атома из начального состояния в возбужденное состояние. Если у вас возникли еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их!