ID非公開
ID非公開さん
2021/1/16 14:54
1回答
物理の原子分野の質問です。
物理の原子分野の質問です。 下の問題を教えて下さい。 エネルギー準位がある状態(n>1)よりn=1の基底状態へ移るとき放出される光のうち、最も長い波長の光子エネルギーは何Jか? R=1.1×10^7/m、h=6.6×10^-34J・s、c=3.0×10^8m/sとする。 私はEn=-hcR/n^2に、n=1と与えられた数値を代入する方法しか思い浮かばず、不正解でした。
物理学・5閲覧
ベストアンサー
ID非公開さん En =-hcR/n² (n=1,2,3,…) これは主量子数が n のエネルギーの値であり、 電子が高い n' からより低い n に移るとき、 そのエネルギー差の hν を持つ光子を放出します。 ですから、 hν =En' -En =-hcR/n'² -(-hcR/n²) =hcR(1/n² -1/n'²) (n'>n) 問題では、電子が基底状態に移るので、n=1。 放出する光の波長λ が最長となるのは、 振動数ν が最小となる、 つまりエネルギー差が最小となるわけだから、 電子が、n'=2 から n=1 に移る場合になります。 よって、 hν =hcR(1/1² -1/2²) =hcR・3/4 =(3/4)×6.6×10⁻³⁴ ×3.0×10⁸ ×1.1×10⁷ =(3×6.6×3.0×1.1/4) ×10⁻³⁴⁺⁸⁺⁷ =16.3…×10⁻¹⁹ → 1.6×10⁻¹⁸ [J] となります。
質問者からのお礼コメント
よく分かりました。 ご丁寧に教えていただき、ありがとうございました。
お礼日時:1/16 17:15