برای پاسخ به این سوال، ابتدا باید بدانیم که پرتوهای مرئی چگونه تولید میشوند و چگونه از منشور عبور میکنند. پرتوهای مرئی بخشی از طیف الکترومغناطیسی هستند که چشم انسان قادر به دیدن آنها است. این پرتوها هنگام عبور از یک منشور، به دلیل پدیده شکست نور، به رنگهای مختلف تجزیه میشوند.
در اتم هیدروژن، انتقال الکترون بین ترازهای انرژی مختلف باعث گسیل یا جذب پرتوهای الکترومغناطیسی میشود. طول موج این پرتوها بستگی به اختلاف انرژی بین ترازهای الکترونی دارد.
حال به سراغ گزینهها میرویم:
- ۲=n=۳_n
- ۱=n=۶_n
- ۲=n=۶_n
- ۱=n=۲_n
گامبهگام:
۱) ابتدا باید طول موج مربوط به هر انتقال الکترونی را محاسبه کنیم.
۲) سپس باید ببینیم کدام انتقال الکترونی مربوط به پرتو مرئی است.
۳) در نهایت، باید ببینیم کدام یک از پرتوهای مرئی بیشترین انحراف را هنگام عبور از منشور دارند.
پاسخ نهایی: با توجه به رابطه ریدبرگ، انتقال الکترونی از n=۳ به n=۲ مربوط به خط اول سری بالمر است که در ناحیه مرئی قرار دارد و طول موج آن حدود ۶۵۶ نانومتر است. از طرفی، پرتو با طول موج کوتاهتر، هنگام عبور از منشور، بیشتر منحرف میشود.
در بین گزینهها، انتقال از n=۶ به n=۲، خط پنجم سری بالمر را تولید میکند که طول موج آن کمتر از خط اول است. بنابراین، پرتو مربوط به انتقال n=۶ به n=۲ نسبت به سایر پرتوهای مرئی دیگر (مثلاً n=۳ به n=۲) بیشتر منحرف میشود.
پس گزینه ۲=n=۶_n صحیح است.
