Квантовая физика: Сборник задач. Коваленко И.И - 23 стр.

UptoLike

23
5. ВОДОРОД И ВОДОРОДОПОДОБНЫЕ ИОНЫ
Теоретические сведения
Атом водорода состоит из ядра и одного электрона. Ядро атома водо-
рода состоит из одного протона. Зарядовое число ядра водорода Z = 1.
Формула Бальмера определяет длину волны λ спектральных линий и
частоту в спектре атома водорода:
22 22
12 12
111 11
;
λ
RR
nn nn
ν

=− =


, (5.1)
где
R
и R – постоянные Ридберга (
R
= 1,097·10
7
м
–1
; R = с
R
= 3,29·10
15
с
–1
);
с скорость света; n
1
и n
2
целые числа;
n
1
– номер серии спектральных
линий (n
1
= 1 – серия Лаймана; n
1
= 2 – серия Бальмера; n
1
= 3 – серия Пашена;
n
1
= 4 – серия Брекета), n
1
< n
2
<∞.
Длина волны λ и частота ν спектральных линий связана соотношением
λ/ν
c
=
. (5.2)
Энергия фотона ε, испускаемого или поглощаемого атомом, связана
с частотой ν или длиной волны λ света в вакууме:
εν /λ
==
, (5.3)
где h – постоянная Планка.
Масса фотона m:
2
ε
λ
h
m
c
c
==
. (5.4)
Импульс фотона р:
p = mc = h/λ. (5.5)
В соответствии с постулатами Бора энергия E
n
электрона, находяще-
гося в атоме водорода на стационарном электронном уровне c главным
квантовым числом n