Каково увеличение внутренней энергии иона he+ в основном состоянии, необходимое для испускания фотона, соответствующего

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся некоторые физические величины и формулы. Давайте начнем с определения энергии фотона.

Энергия фотона может быть вычислена по формуле \( E = hf \), где \( E \) - энергия фотона, \( h \) - постоянная Планка, \( f \) - частота света.

Головная линия серии соответствует переходу электрона в ионе he+ с более высокого энергетического уровня на основной уровень. Длина волны головной линии серии he+ составляет примерно 656 нм.

Чтобы вычислить частоту света, можно использовать формулу: \( f = \frac{c}{\lambda} \), где \( c \) - скорость света, \( \lambda \) - длина волны света.

Согласно известным значениям:

\( h = 6,626 \times 10^{-34} \) Дж·с (постоянная Планка),

\( c = 3,0 \times 10^8 \) м/с (скорость света),

\( \lambda = 656 \times 10^{-9} \) м (длина волны головной линии серии he+).

Мы можем найти частоту света, заменив значения в формулу \( f = \frac{c}{\lambda} \):

\( f = \frac{3,0 \times 10^8 \, м/с}{656 \times 10^{-9} \, м} \)

Произведя вычисления, получаем:

\( f \approx 4,57 \times 10^{14} \, Гц \)

Теперь мы можем вычислить энергию фотона, используя формулу \( E = hf \):

\( E = 6,626 \times 10^{-34} \, Дж·с \times 4,57 \times 10^{14} \, Гц \)

Проведя вычисления, получаем:

\( E \approx 3,02 \times 10^{-19} \, Дж \)

Чтобы перевести эту энергию в электронвольты (эВ), мы можем воспользоваться соотношением:

\( 1 \, эВ = 1,6 \times 10^{-19} \, Дж \)

Подставим значения и выполним вычисления:

\( E_{эВ} = \frac{3,02 \times 10^{-19} \, Дж}{1,6 \times 10^{-19} \, Дж/эВ} \)

Результатом будет:

\( E_{эВ} \approx 1,89 \, эВ \)

Таким образом, увеличение внутренней энергии иона he+ в основном состоянии, необходимое для испускания фотона, соответствующего головной линии серии, составляет примерно 1,89 эВ.