ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер 104.2: Постулаты Бора

План решения:

Для определения типа излучения необходимо проанализировать энергетические уровни атома водорода и соответствующие им серии спектральных линий. Согласно постулатам Бора, при переходе электрона с более высокого уровня на более низкий испускается фотон, энергия которого равна разности энергий этих уровней. В атоме водорода выделяют несколько основных серий: Лаймана (переходы на n=1), Бальмера (переходы на n=2), Пашена (переходы на n=3) и другие.

Вычисление и анализ:

В условии задачи сказано, что электрон переходит на второй энергетический уровень (n_{конечное} =2). Это означает, что начальное состояние электрона было на уровне с главным квантовым числом n>2 (например, n=3,4,5...).

Переходы электронов в атоме водорода на уровень n=2 образуют так называемую серию Бальмера . Спектральные линии этой серии лежат преимущественно в видимой области спектра. Например:

• Переход n=3→n=2 соответствует красной линии (H_α);
• Переход n=4→n=2 соответствует голубовато-зеленой линии (H_β);
• Переход n=5→n=2 соответствует фиолетовой линии (H_γ).

Таким образом, наблюдаемое излучение относится к видимому диапазону длин волн.

Проверка:

Сравним с другими сериями для уверенности:

• Если бы переход был на n=1, это была бы серия Лаймана (ультрафиолетовое излучение).
• Если бы переход был на n=3, это была бы серия Пашена (инфракрасное излучение).

Поскольку конечный уровень — второй, мы имеем дело с серией Бальмера, которая исторически и физически ассоциируется с видимым светом. Ответ согласуется с общепринятой классификацией спектров атома водорода.