Какую энергию имеет атом в основном состоянии в электронвольтах, если он излучил фотон с частотой 1200 терагерц?

Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся несколько формул и констант. Давайте начнем!

Энергия фотона связана с его частотой \( \nu \) следующим образом:
\[ E = h \cdot \nu \]
где \( E \) - энергия фотона, \( h \) - постоянная Планка (\( 6.62607015 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} \)), а \( \nu \) - частота фотона.

Для выражения частоты в терагерцах (\( \text{ТГц} \)), нам нужно перевести ее в герцы (\( \text{Гц} \)). Значение терагерца равно \( 10^{12} \) герц, поэтому:

\[ \nu = 1200 \times 10^{12} \, \text{Гц} \]

Теперь мы можем вычислить энергию фотона:
\[ E = h \cdot \nu \]
\[ E = 6.62607015 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} \times 1200 \times 10^{12} \, \text{Гц} \]

Для получения результата в электронвольтах (эВ), нам необходимо использовать соотношение между джоулями и электронвольтами:

\[ 1 \, \text{эВ} = 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \]

Теперь, чтобы привести результат в электронвольтах, мы умножим энергию фотона на этот коэффициент:
\[ E_{\text{эВ}} = E \times \left( \frac{1 \, \text{эВ}}{1.6 \times 10^{-19} \, \text{Дж}} \right) \]

Давайте все это посчитаем:

\[ E_{\text{эВ}} = 6.62607015 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} \times 1200 \times 10^{12} \, \text{Гц} \times \left( \frac{1 \, \text{эВ}}{1.6 \times 10^{-19} \, \text{Дж}} \right) \]

После вычисления выражения получим энергию атома в основном состоянии в электронвольтах.

\[ E_{\text{эВ}} \approx 0.4975 \, \text{эВ} \]

Таким образом, атом в основном состоянии имеет энергию около 0.4975 электронвольта (эВ), после излучения фотона с частотой 1200 терагерц.