(Originais Teachy 2023) - Frage Schwierig von Physik

Das Bohrsche Atommodell war ein Meilenstein für das Verständnis der Atomstruktur, insbesondere für das Wasserstoffatom, das einfachste der Atome. In diesem Modell umkreisen die Elektronen den Atomkern in quantisierten Bahnen, wobei Energie und Radius durch Quantenzahlen definiert sind. Betrachten wir das Wasserstoffatom im Grundzustand (n=1), wird ein Elektron in einen Zustand höheren Energie (n=3) angeregt, indem es ein Photon absorbiert. Für diesen Prozess verwenden Sie die Plancksche Konstante (h = 6,63 x 10^-34 J.s), die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (c = 3 x 10^8 m/s), die Elementarladung (e = 1,6 x 10^-19 C), die Elektronenmasse (m_e = 9,11 x 10^-31 kg) und die Vakuumpermittivität (ε_0 = 8,85 x 10^-12 C^2/(N.m^2)). Berücksichtigen Sie keine relativistischen Effekte oder Spin. Punkt 1: Berechnen Sie die Frequenz des Photons, das während des Übergangs des Elektrons zwischen diesen Zuständen absorbiert wurde. Punkt 2: Bestimmen Sie die Energie, die notwendig ist, um das Wasserstoffatom vom Zustand n=1 zu ionisieren, wobei die Energie des Zustands n=∞ als null betrachtet wird.