15 При переходе электрона в атоме водорода с третьей стационарной орбиты на вторую излучается красный свет с длиной волны 650 нм. Какую энергию теряет атом? 1) 19,9·10⁻²⁶ Дж; 2) 43·10⁻¹² Дж; 3) 3,06·10⁻¹⁹ Дж; 4) 42·10⁻¹⁷ Дж; 5) 1,02·10⁻²⁷ Дж.

При переходе электрона с более высокой орбиты на более низкую атом излучает энергию в виде фотона. Энергия фотона равна разности энергий уровней, между которыми происходит переход.

Формула для энергии фотона:

\( E = h \nu = \frac{hc}{\lambda} \)

где:

• \( E \) - энергия фотона (и энергия, теряемая атомом)
• \( h \) - постоянная Планка (приблизительно \( 6.626 \times 10^{-34} \) Дж·с)
• \( c \) - скорость света в вакууме (приблизительно \( 3 × 10^8 \) м/с)
• \( \lambda \) - длина волны излучения (650 нм = \( 650 × 10^{-9} \) м)

Подставим значения в формулу:

\( E = \frac{(6.626 \times 10^{-34} \text{ Дж} \cdot \text{с}) \times (3 × 10^8 \text{ м/с})}{650 × 10^{-9} \text{ м}} \)

\( E = \frac{19.878 × 10^{-26}}{650 × 10^{-9}} \text{ Дж} \)

\( E = \frac{19.878}{650} × 10^{-26 - (-9)} \text{ Дж} \)

\( E = 0.03058 × 10^{-17} \text{ Дж} \)

\( E = 3.058 × 10^{-2} × 10^{-17} \text{ Дж} \)

\( E = 3.058 × 10^{-19} \text{ Дж} \)

Округляя, получаем значение, близкое к варианту 3.

Ответ: 3) 3,06·10⁻¹⁹ Дж