概念を理解する
* エネルギーレベル： 水素原子は、電子が占めることができる特定のエネルギーレベルを持っています。これらのレベルは量子化されているため、特定の離散エネルギーのみが許可されています。
* 遷移： 電子がより高いエネルギーレベルから移動するとき（n i ）より低いエネルギーレベル（n f ）、それは光子の形でエネルギーを放出します。
* 光子エネルギー： 放出された光子のエネルギーは、2つのレベル間のエネルギーの違いに等しくなります。
* Planckの関係： 光子のエネルギー（E）は、式E =Hνによるその周波数（ν）に関連しています。ここで、Hはプランクの定数です（6.626 x 10 -34 j・s）。
周波数を計算する手順
1。エネルギーの違いを決定します：
*次の式を使用して、初期（n i の間のエネルギー差（ΔE）を計算します ）およびfinal（n f ）エネルギーレベル：
ΔE=-13.6 ev *（1/n f 2 -1/n i 2 ））
どこ：
* 13.6 eVは、水素のイオン化エネルギーです
* n i およびn f 初期および最終エネルギーレベルの主要な量子数です。
2。エネルギーをジュールに変換：
*プランクの定数はジュール秒（j・s）であるため、変換係数を使用してエネルギー差を電子ボルト（ev）からジュール（j）に変換します：1 ev =1.602 x 10 -19 J.
3。頻度を計算します：
* Planckの関係（e =hν）を使用して、光子の周波数（ν）を見つけます。
ν=e / h
例：
水素原子がn =3エネルギーレベルからn =2エネルギーレベルに遷移するとしましょう。
1。エネルギー差：
*ΔE=-13.6 eV *（1/2 2 -1/3 2 ）=-1.89 eV
2。ジュールのエネルギー：
*ΔE=-1.89 eV * 1.602 x 10 -19 j/ev =-3.03 x 10 -19 J（ネガティブサインはエネルギーが放出されていることを示しています）
3。周波数：
*ν=| -3.03 x 10 -19 J | / 6.626 x 10 -34 J・S =4.57 x 10 14 Hz
結果： この遷移中に放出される光子の周波数は約4.57 x 10 14 です Hz。
重要な注意： この計算は、水素原子内の遷移に適用されます。他の原子の場合、エネルギーレベル構造とイオン化エネルギーは異なります。
