こういう記述系のことをちゃんと書くことが苦手なのですが 具体的に押さえておくべきポイントとかありますか？

593. 水素原子の 解答 (1) 解説を参照 (2) 6.6×10-7m 指針 電子がより低いエネルギー準位に遷移するとき、準位間のエネ ルギー差に相当するエネルギーをもつ光子が放出される。 このとき,準 位間のエネルギー差が大きいほど, 放出される光子の波長は短い。波長 の長短とエネルギーの大小を関連させて考える。 (2) では, 与えられた式, 404 12/12 (1111) を用いる。 =R 12 222 n n 解説 (1) エネルギー 準位の高いところから低 いところに電子が遷移す るとき, 準位間のエネル ギー差に相当するエネル ギーをもつ光子が放出さ れる。 F は, 最も波長が 短い(エネルギーが大き い) 系列に属しており, この系列は,準位間のエ ネルギー差が最も大きい 系列である。したがって,電子が遷移した後のエネルギー準位は最も 低く,その量子数はn'=1である (図)。 また,F は,その系列の中では最も波長が長く、エネルギーが小さい。 これから,遷移する前のエネルギー準位の量子数は, n' = 1のエネル ギー準位との差が最も小さいn=2である。 量子数2のエネルギー準 位から量子数1のエネルギー準位への遷移による電磁波である。 (2) D, E は, 波長が2番目に短い系列に属しており,この系列は, 準 位間のエネルギー差が2番目に大きい系列である。 したがって, 電子 が遷移した後のエネルギー準位の量子数は, n'=2である(図)。 D は, その系列の中で最も波長が長く, エネルギーが小さいので, 量子数 n=3のエネルギー準位から量子数n'=2のエネルギー準位への遷移 によるものである。 Eは, Dの次に波長が長いので,n=4からn'=2 へのエネルギー準位間の遷移によるものである。 波長 エネルギー D E B 各系列で,準位間の エネルギー差が小さ い一部の遷移を示す。 FC 量子数 ∞ 与えられた式, 1/1=R ( 17/11/12 ) を用いると,Eの輝線の光の波長 n²

問4 カについて、ドップラー効果の考え方で波長を考えているようなのですが、よくわかりません。 音源側とか観測者側（？）みたいな関係があるのだとは思いますが、どうやって考えるんですか？

図2のように、水素ガスを封入した放電管に高電圧を加えると,水素ガスから特有 の光が発せられる。発生した光をプリズム分光器に入射して、 CCDカメラで撮像した。 4.0 高電圧 水素 ガス 放電管 ( プリズム分光器 図 2 図 3 - 22- 0 CCDカメラ 問3 次の文章中の空欄 オに入れる式と語の組合せとして最も 一適当なものを 次ページの①〜⑧のうちから一つ選べ。 28 7.0 波長 〔×10-7m] プリズム分光器により分光した光をCCDカメラにて撮像すると, 図3のように 可視光領域のいくつかの波長に輝線(線スペクトル) がみられた。これらの波長には 規則性がある。 ボーアは量子条件と振動数条件を提唱し,この規則性を説明した。 電子がもつことができるエネルギー (運動エネルギーと無限遠を基準とした静電気 力による位置エネルギーの和) En は,リュードベリ定数を Roo, 光速をc, プラン ク定数をんとして,正の整数n を用いると, En =-- Roch のようにとびとびの値 として表される。 水素原子内で電子がエネルギーの高い軌道から低い軌道に移ると 2 n² き, その差のエネルギーを1個の光子として放出する。 この光の波長をすると 光子のエネルギーeは,e= ウ と表される。このことから, 放出される光の波 長のうち最も短いものは I と求められる。 この電磁波の種類はオ である。 P = hv ① 3 (4) (5) 6 ⑦ 8 ウ h λ h 2 h 入 カ キ h 入 hc 入 hc 入 hc X hc 問4 次の文章中の空欄 I ① 短く 狭く Roo RO ② 短く 広く 1 R 1 RO Roo Roo 1 RO ものを、後の①~④のうちから一つ選べ。 1 RO 29 オ 3 長く 狭く - 23- 紫外線 X線 物理 紫外線 X線 キ に入れる語の組合せとして最も適当な 紫外線 水素原子がプリズム分光器に近づいているときに発光した場合を考える。 水素 原子の速さが光の速さに比べ十分に小さいため、音のドップラー効果と同様に 考えると, 光子の波長はボーアの理論で求められる波長より カ なると考え られる。 放電管内の水素ガスは, 熱運動により様々な速度で動くため、実際には 輝線に波長の幅が見られる。 この幅は水素ガスの温度が高いほどキなる。 de X線 紫外線 X線 4 長く 広く

赤線の数値ってどこから来たんですか？ 分かる人教えて欲しいです。

解答は導き方も簡単に示して下さい。 1. 真空中を振動数 v [1/s] の光子が進んでいるとき、この光子の運動量の大きさはいくらか。 ただし、プランク定数を h [Js]、 真空中の光速をc[m/s] とする。 2. 黒体放射において、 黒体の温度を上昇させた場合、 放射光のエネルギー密度のピークの波長はどうなるか。 3. 光電効果において、入射光子の強度を増加すると、 放出される光電子はどうなるか。 4. 単色のX線を炭素の結晶に照射したとき、炭素の結晶中の電子によって散乱されたX線の振動数は、散乱角が大きく なるとどうなるか。 5.à=1、β=1としたとき、 [àâ, ] を求めよ。 6. 領域 (0≦x≦ a) では質量mの粒子1個が自由に運動しているが、この領域外には出られないという1次元の量子力 学系を考える。この系の波動関数は重(z)= = Vaz sinzz) (n=1,2,3,...) で与えられる。 第2励起状態において、粒 子の存在確率が一番低い点の座標の値を求めよ。 7.3 次元の直方体の箱の中に質量mの粒子が1つ閉じ込められている量子力学系を考える。 直方体のx,y,z 方向の辺の 長さがそれぞれ2a、α、 α のとき、 基底状態、 第1励起状態、 第2励起状態はどのような量子状態か。r,y,z 方向の量 子数 nx, ny, nz, (nony,n=1,2,3,...) の組み合わせ (n, ny, nz) を用いて答えよ。 8. 原子核の質量を無限大とした近似では、水素類似原子系のエネルギー準位は、En = -Z2 Rochen と表される。ここ で､Zは原子番号、 R. はリュードベリ定数、んはプランク定数、cは真空中の光速、 n(n=1,2,3,...) は主量子数を それぞれ表している。 この近似のもとで Be + の 2p軌道から 1s 軌道へ電子が遷移した時に放出される光子の振動数は いくらか。 記号を用いて答えよ。 9. 球面調和関数 Y5, -3(0, 0) に対する軌道角運動量の大きさの2乗を表す演算子 と軌道角運動量の成分を表す演算子 の固有値を求めよ。 10. 原子軌道をラッセルーソンダースカップリングで考える。 マグネシウム原子 Mg の基底状態の配置 1s22s22p 3s2 の全 スピン角運動量量子数の値はいくらか。 また、 その値になる理由を説明せよ。 11. 原子軌道をラッセルーソンダースカップリングで考える。 ベリリウム原子 Be の励起状態の配置 1s22s 2pl の取り得る 可能な軌道すべての項の記号を書け。 12. 区間 0≦x≦ a に閉じ込められた粒子を考える。非摂動状態では、この区間内では、粒子に働くポテンシャルは0 とする。この区間内に摂動として (1) = -esin' (™z/a) (sは正の定数)が加わった場合を考える。基底状態の非摂 動波動関数は (0) = sin(πz/a) である。この状態に対するエネルギーの一次補正を求めよ。計算には積分公式 a ∫ sin(ax)dx = 誓 on sin(ar) cos(az) - do sin' (az) cos (az) +C (C は積分定数) を用いてよい。 8a 13. 水素類似原子の 2p 軌道における電子の距離の逆数の期待値 <-> 2p を求めよ。ただし、動径方向の波動関数は Z +2 1/16 (3) ²0 2√6 で表され、 Z は原子番号、 α はボーア半径を表す。 R2.1(r)= re-(Z)r 14. 授業中に紹介した20世紀以降に生まれた物理学者1名の名前 (苗字だけでよい) を示して、その人の業績を説明せよ。

化学　それぞれの解答と解説をお願いしたいです

化学基礎 A 演習 (4) = 6.02 x 光速c = 3.00 × 108 (m/s)、 プランク定数ん=6.63×10-34(J･s)、 アボガドロ定数NA 1023(mol-1)、リュードベリ定数R 1.10×107 (m-1) 1 ある FMラジオ局は周波数 103.4MHz (1MHz = 10 Hz = 10° s^^) で放送している。 この電磁波の波長を有効数字3ケタで計算し、単位とともに答えよ。 計算過程を必ず示す こと｡ 2波長 589nmの黄色い光がある。 以下の1)~3) の値をカッコ内の単位に合わせて計 算し、有効数字3ケタで答えよ。 計算過程を必ず示すこと。 1)この光の振動数 (s-1)を計算せよ。 2)この光の光子1個のエネルギー (J) を計算せよ。 E = het he 3)この光の光子1molのエネルギー (J/mol) を計算せよ。 13 リュードベリの式は以下の式で与えられる。 ただし、mとnはともに整数であり、 n > m である。 1 シール (13) Roo 1) n=3、m=1のときの の値を有効数字3ケタで計算し、 単位とともに答えよ。計算 過程を必ず示すこと｡ 2) 1)で求めた波長の電磁波の有するエネルギーを有効数字3ケタで計算し、単位とと もに答えよ。 計算過程を必ず示すこと。 4 X線は私たちの体を透過するが、 可視光は透過しない。 これは、 X線が可視光よりも速 いことが理由かどうか論ぜよ。

水素の輝線スペクトルについてです。 なぜ、nが大きくなると波長が短くなるのでしょうか？nが大きくなるなら、n＝1から、離れる数が大きくなるので、波長は長くなると思ったのですが...。 わがままを言うようですが、よくわかっていないので、できる限り簡単な説明をしてくださると... 続きを読む

の輝線に一致することを見出し、さらに未だに発見されていなかった系列を予測 した。異なる簡素な量子数でのリュードベリ公式の異なるバージョンが、 異なる系列の線を生み出すとわかった。 ライマン系列 [編集] リュードベリ方程式のライマン系列に対応するのは : 11 = R( 1²/23 - 12/1/2) (R = 1.0972 × 107m-1) n² nは2以上の自然数である。 (i.e.n= 2,3,4,...). n=2 からn=∞に対応する波長のスペクトル線があるが、 nがおおきくなって波長が短くなるとその間隔は狭くなっていく ライマン系列の波長は紫外域にある。 : 2 3 n 4 5 6 7 8 9 10 11 8 Wavelength (nm) 121.5023 102.5 97.294.9 93.7 93.0 92.6 92.3 92.1 91.9 91.15 説明と起源[編集] 1913年にニールス・ボーアは原子のボーアモデルを提案し、リュードベリの式に従う水素のスペクトルが生じる理由を説明した。 子化されたエネルギーは次式で示され:

1-6式と、1-10式の違いはなんでしょうか...。 回答よろしくお願いします🙇‍♀️🙏

自熱電庫 T山01, I884年にこれらの波長(入 (nm]) が 大式に従うことを見出した。 ス=364.56 スクリーン スリット )原子核があって、 (1-4) ごある3。 古典物理学を適用すえ 果,電子は次第にエラ 。しかし、実際は1- スペクトルではなく 盾は,古典物理学の かけとなった。 -4 ト/1-4)にカ=3を代入すると,次のような波長の光(赤色)となる。 = 656.208 nm nは3以上の整数 (1-5) 3° プリズムの材質を石英に替えると,紫外線領域のライマン系列 (Lyman es)とよばれる一連の発光線が得られ、塩化ナトリウム結晶をプリズム 一用いると、赤外線領域のパッシェン系列(Paschen series),ブラケット 入= 364.56 3°-4 1000) は,1890年に波長の逆数の波数vを用いて,可視光領域,紫外線領域, (1-6) る列(Brakett series)がそれぞれ得られることがわかった。 1]ュードベリ(Johannes Rydberg: 1854~1919)とリッツ(Walter Ritz : 1878~ 赤外線領域のすべての発光線を説明できる次式を提案した。 1 こをかけると、放 ーの高い水素原 ると、 水素原子 デーー() ア=チーR/1 水素放電管からの発光スペクトルのすべての波長を説明できる,この式 (1-6)のもつ意味は一体何なのだろうか。以下,順にみていこう。 > n>0 いずれも整数 ここで,Rはリュードベリ定数(実験値R=1.09737 × 10' m-')である。 (1) ボーアの水素原子モデル ボーア(Niels Henrik David Bohr : 1885~1962)は, 1943年に水素の発光スペク ような3つ トルを説明する理論を提唱した。 プランクによるエネルギー量子の概念 16

ドブロイ波長についてなんですが 波長の整数倍nと量子数nが一致する理由ってありますか？

標準問題 子の速さを1,真空のクーロンの法則の比例定数を ko とすると, 軌道半径rはe, m, ko, v との間にはたらく静電気力を向心力として, 等速円運動をしていると考える。このときの電 を用いてア=ア] と表せる。 軌道の周の長さ 2πrは, 量子条件より, 正の整数(量子数) 20原 124 A) 必147.〈水素原子モデル〉 次の文中の「ア]から「カに適切な数式や数値を入れよ。 ボーアは水素原子の構造に関する次のようなモデルを提唱した。 n, プランク定数hおよびm, uを用いて, 2πr=_イ」と表せる。この式は,ド·プロイに よって物質波の考えが導入されて以降,「2πrが定常状態の電子の波長(ド· プロイ波長)の 整数倍である」と考えられるようになった。これらの関係から, 量子数nの定常状態の軌道 半径r,はe, m, ko, h, n, π を用いて, グカ=ウ」と表すことができる。n番目の定常状 態にある軌道上の電子の全エネルギー Enは, 電子の運動エネルギーと,静電気力による位 置エネルギー(無限遠を基準とする)の和より, e, m, ko, h, n, π を用いて, En=エ と表される。このように, ボーアは水素原子の中で定常状態にある電子は,とびとびのエネ ルギー準位をもつという仮説をたてた。 ボーアの水素原子モデルにおいて, 電子が n=1 の定常状態にあるときを基底状態, n>2 の定常状態にあるときを励起状態という。量子数nの励起状態にある電子は,きわめて短い 時間で量子数n'("'<n)の状態に移り,その差のエネルギーを光子として放出する。このと き,放出される光子の波長入は振動数条件から, 真空中の光の速さcおよび e, m, ko, h, n, n', π を用いて, ー%=Dオ]と表される。 水素原子の示す線スペクトルの観測結果から得られた輝線の波長入は,リュードベリ定数 Rを用いてー=Rー)の規則性をもつことが示されていた。 ボーアの水素原子モデ ルによるリュードベリ定数の計算結果は, すでに知られていたリュードベリ定数の値と高い 精度で一致し,水素原子のスペクトルを理論的に説明することに成功した。リュードベリ定 数 R=1.1×10'/m とすると, 水素原子の線スペクトルのうち, 可視光線領域 (3.8~7.8×10-7m)の輝線群の2番目に長い波長は, 有効数字2桁でカ 1 1 2 n Im と計算できる。 [20 九州工大 改]

これが分かりません、、。考え方も教えてください🙇‍♀️

2.波長が、121.50 nm, 102.52 nm, 97.20 nm の水素原子発光スペクトルが観 測された。この次に観測されるスペクトルの波長を求めなさい.また,こ れは何系列か。

1つでもいいのでよろしくお願いします

1.水素原子の電子が、n=6 から n=5 へ移行する際に放出するエネルギーと、その際に 発生する電磁波の波長を求めよ。/2 ア 2.リュードベリの式を用いて水素原子の第1イオン化エネルギーIE1を計算せよ。 また、 Wikipediaでその値を調べ、計算結果と比較せよ。 ヒント: イオン化エネルギーは基底状態の電子を最低の非束縛状態まで持って行くのに必要な エネルギーで、水素原子の場合は、電子を n=1 の状態から n=8の状態にする際のエ ネルギー差と考えることができます。 3.主量子数 n=3までにある軌道の数を答えよ。 4.次の原子、あるいはイオンの電子配置を、周期表や電子配置の表を見ないで書け。 g) 17C- h) 20Ca2+ a) C d) F ) 24Cr b) N e) 10N. k) 25Mn c) 8O f) 13AI i) 23V 1) 30Zn

これって何をやってるのでしょうか？

@⑯ (4) ヵを大きな自然数とし, エネルギー ,, (2 =1.2.3,… ) の定常状態から 万 の定4 状態へ遥移するときに放出される光の振動数> を, 式のを用いて計算してみょう。 。 が1 比べて小さいとき (1+e)“ ミキ1+ gg となることを用いると 軸ee82M TRI」 の コーコー 全て 人ほ計削記二計| か に となる。これは, 振動数 | イ | を基本振動とし, その/倍振動の光が放出されること を意味する。 イ | をヵ【〔Hz〕 とし, 式④を用いて ヵ を消去すると, 次のようになる。 / (に) %=2 7がcp @ は 原子から放出された光の振動数は, 電子の周回数y。と関係していると考えるのが自然で ある。そこで, このようにして求めた光の振動数 がy。に等しいとおいてみよう。 そうす ると|) リュードベリ定数 を他の物理量から計算できる。こうして得られた理論値は. リュードべりリの式②から得られる の測定値と一致する。また, このとき ん 如7 ニカーー 2r つ。ポーアはその後の研究において, この式がすべてのヵ (ヵ=1.2.3.…) に 立つとして議論のよりどころとした。これをボーアの| ウ 条件という。 5リュードペリ定数 を求めよ。