Определить первый потенциал возбуждения атома водорода

[Антон Огурцевич]

Определить первый потенциал возбуждения атома водорода. Построить график и сделать рисунок.

[Сергей]

Решение.
Частота волн спектральных линий водорода всех серий определяются формулой:

\[ \nu =\frac{c}{\lambda }=R\cdot c\cdot (\frac{1}{{{k}^{2}}}-\frac{1}{{{n}^{2}}})\ \ \ (1). \]

с = 3∙10⁸ м/с, с – скорость света, R – постоянная Ридберга, R = 1,097737∙10⁷ м^-1.
Первый потенциал возбуждения U₁ атома водорода соответствует переходу электрона с невозбужденного уровня k = 1 на n = 2. Из (1) определим частоту волны:
 ν = 2,469∙10¹⁵ Гц.
Первый потенциал возбуждения U₁ атома водорода определяется уравнением:
 

е∙U₁  = А₁   (2),

где А₁ - работа удаления электрона с невозбужденной орбиты на первую возбужденную, е – модуль заряда электрона, е = 1,6∙10^-19 Кл.
По второму постулату Бора:

\[ {{A}_{1}}={{W}_{1}}-{{W}_{2}}=h\cdot \nu \ \ \ (3). \]

h = 6,63∙10^-34 Дж∙с, h – постоянная Планка.
Подставим (3) в (2) определим потенциал возбуждения U₁ атома водорода:

\[ {{U}_{1}}=\frac{h\cdot \nu }{e}. \]

U₁ = 10,2155 В.
Ответ: 10,2155 В.