光子能量ε=hν=hc/λ=6.626×10^(-34)Js×3×(10^8)m/s÷[4340×10^(-10)m]≈4.58×10^(-19)J=4.58×10^(-19)J÷[1.6×10^(-19)J/eV]≈2.86eV.
而氫原子基態(tài)能級是Eo=-13.6eV,氫原子的激發(fā)態(tài)能級能量和基態(tài)能量之間存在下列關(guān)系：En=Eo/n²,n為氫原子核外電子的主量子數(shù).也就是說：E1=-13.6eV,E2=-3.4eV,E3=-1.51eV,E4=-0.85eV,也就是說ΔE=2.86eV=E5-E2,也就是說這條譜線是從氫原子的第四激發(fā)態(tài)(第五能級)躍遷到第一激發(fā)態(tài)(第二能級)的譜線.
★☆★2.86eV是紫色光.
另：為什么氫原子核外電子能量是負(fù)的呢?那是因?yàn)槲覀冞x取的電子的勢能平面在無窮遠(yuǎn)處,也就是說自由態(tài)的電子勢能不小于零,而束縛態(tài)的電子勢能都是小于零的!根據(jù)庫侖定律,電子與質(zhì)子之間的庫侖引力Fc=ke²/r²,其中k=9×(10^9)Nm²/C²,是庫侖常數(shù)；e=1.6×10^(-19)C,是電子電量；r=5.29166×10^(-11)m,是玻爾半徑.所以,庫侖引力勢能Ep=dFc/dr=-ke²/r,帶入數(shù)據(jù)可求得Ep=-27.2eV.加上電子的動能Ek=0.5mv²,由于電子做圓周運(yùn)動,庫侖引力提供向心力：mv²/r=ke²/r²,所以,mv²=ke²/r,代入動能表達(dá)式：Ek=ke²/2r,所以電子總能量E=Ep+Ek=-ke²/2r=-13.6eV.