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수소 원자에 대한 BOHR 모델을 사용하여 파장을 어떻게 계산합니까?

BOHR 모델을 사용하여 수소 원자에 의해 방출되거나 흡수 된 빛의 파장을 계산하는 방법은 다음과 같습니다.

1. Bohr 모델을 이해하십시오

* 에너지 수준 : BOHR 모델은 원자의 전자가 특정한 양자화 된 에너지 수준 (n =1, 2, 3, ...)에서만 존재할 수 있다고 제안합니다. 가장 낮은 에너지 수준 (n =1)을 접지 상태라고합니다.

* 전환 : 전자가 더 높은 에너지 수준에서 낮은 수준으로 점프하면 빛의 광자를 방출합니다. 반대로, 전자가 광자를 흡수하면 더 높은 에너지 수준으로 점프합니다.

2. 에너지 차이를 계산합니다

* Rydberg 공식 : 수소 원자에서 두 에너지 수준 (N1 및 N2) 사이의 에너지 차이는 다음과 같습니다.

```

ΔE =-R_H (1/N2² -1/N1²)

```

어디:

* ΔE는 에너지 차이 (줄로)입니다.

* r_h는 Rydberg 상수입니다 (2.179 × 10⁻¹⁸ j)

* N1 및 N2는 초기 및 최종 에너지 수준의 주요 양자 수입니다 (방출의 경우 N1> N2, 흡수의 경우 N1

3. 에너지를 파장과 관련시킵니다

* 플랑크의 방정식 : 광자의 에너지는 주파수 (ν) 및 파장 (λ)과 관련이 있습니다.

```

e =hν =hc/λ

```

어디:

* E는 광자의 에너지입니다 (Joules)

* H는 플랑크의 상수입니다 (6.626 × 10 ³³⁴ j · s)

* C는 빛의 속도 (3.00 × 10 ℃)입니다.

4. 방정식을 결합하십시오

* ΔE는 방출 또는 흡수 된 광자의 에너지를 나타내므로 두 에너지 방정식을 서로 동일하게 설정할 수 있습니다.

```

hc/λ =-r_h (1/n2² -1/n1²)

```

5. 파장을 해결하십시오

* λ를 해결하기 위해 방정식을 재 배열하십시오.

```

λ =hc/[-r_h (1/n2² -1/n1²)]

```

예 :Balmer 시리즈 라인의 파장 계산 (n1 =2, n2 =3)

1. 에너지 차이 :

```

ΔE =-2.179 × 10⁻¹⁸ j (1/3²-1/2²) =-3.026 × 10 ¹⁹ j

```

2. 파장 :

```

λ =(6.626 × 10 ³⁴ j · s) (3.00 × 10 ° m / s) / (-3.026 × 10⁻¹⁹ j)

=6.56 × 106 M =656 nm

```

중요한 메모 :

* 사인 컨벤션 : 에너지가 방출되기 때문에 에너지 차이는 방출에 대해 음성이며, 에너지가 얻어서 흡수에 양성.

* 스펙트럼 시리즈 : BOHR 모델은 각 전환에 대한 특정 파장을 예측합니다. 이들 파장은 수소 원자의 방출 스펙트럼에서 관찰 된 스펙트럼 라인에 해당한다.

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