Một đám nguyên tử hidro đang ở trạng thái cơ bản. Khi chiếu bức xạ có tần số f1 vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 3 bức xạ. Khi chiếu bức xạ có tần số f2 vào đám nguyê...

Câu hỏi :

Một đám nguyên tử hidro đang ở trạng thái cơ bản. Khi chiếu bức xạ có tần số f1 vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 3 bức xạ. Khi chiếu bức xạ có tần số f2 vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 10 bức xạ. Biết năng lượng ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử hidro được tính theo biểu thức \({E_n} =  - \frac{{{E_0}}}{{{n^2}}}\), (với \({E_0}\)  là hằng số dương; \(n = 1;2;3, \ldots \)). Tỉ số \(\frac{{{f_1}}}{{{f_2}}}\) là:

A. \(\frac{{10}}{3}\) 

B. \(\frac{{27}}{{25}}\)

C.  \(\frac{3}{{10}}\)      

D. \(\frac{{25}}{{27}}\)

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

+ Chiếu \({f_1}\) vào đám nguyên tử thứ nhất thì chúng phát ra tối đa 3 bức xạ nên: \(\frac{{{n_1}\left( {{n_1} - 1} \right)}}{2} = 3 \Rightarrow {n_1} = 3\)

+ Chiếu \({f_2}\) vào đám nguyên tử thứ hai thì chúng phát ra tối đa 10 bức xạ nên: \(\frac{{{n_2}\left( {{n_2} - 1} \right)}}{2} = 10 \Rightarrow {n_2} = 5\)

Ta có: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{\varepsilon _1} = {E_3} - {E_1} \Leftrightarrow h.{f_1} =  - \frac{{{E_0}}}{{{3^2}}} - \left( { - \frac{{{E_0}}}{{{1^2}}}} \right) = \frac{8}{9}{E_0}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 1 \right)}\\{{\varepsilon _2} = {E_5} - {E_1} \Leftrightarrow h.{f_2} =  - \frac{{{E_0}}}{{{5^2}}} - \left( { - \frac{{{E_0}}}{{{1^2}}}} \right) = \frac{{24}}{{25}}{E_0}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 2 \right)}\end{array}} \right.\)

 

Chia hai vế của (1) cho (2) ta được:\(\frac{{{f_1}}}{{{f_2}}} = \frac{8}{9}.\frac{{25}}{{24}} = \frac{{25}}{{27}}\)

Chọn D.

Copyright © 2021 HOCTAP247