3.2: Вікторина 2

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

1) Нижче наведена діаграма енергетичного рівня, що показує переходи, здійснені електроном в атомі водню за моделлю Бора.

Знімок екрана 2022-08-31 в 10.11.47 PM.png

а) Визначте найбільше поглинання енергії, зазначене серед чотирьох електронних переходів, зазначених вище, та обчисліть енергію фотона, необхідного для спричинення переходу в еВ. (2 бали)

б) Чи буде перехід від n = 3 до n = 2 випромінювати фотон у видимому діапазоні світла (390nm-700nm)? Чи може цей фотон іонізувати електрон на рівні n=3? (2 бали)

в) Використовуйте свій спектроскоп, щоб подивитися на вогні над вами. Яка мінімальна кількість енергетичних рівнів в атомі Бора необхідна для отримання цих ліній? (1 пт)

2) Коли люди піддаються впливу сонячного світла, ультрафіолетово-B (UVB) світло довжини хвилі $\sim \mathbf{2 9 5} \mathbf{n m}$ реагує в нашій шкірі, щоб зробити вітамін $D\left(C_{28} \mathrm{H}_{44} \mathrm{O}\right)$ . Рекомендована добова доза вітаміну $D$ для дорослих - це $\mathbf{0.1 \mathrm{mg}}$ $1.52 * 10^{17}$ молекули.

а) Для створення однієї молекули вітаміну D потрібен один фотон. Скільки джоулів UVB енергії засвоює наш організм в день для створення необхідної кількості вітаміну $D$ ? (3 бали)

б) Про вітамін $D$ - виробляє UVB світло вражає нашу $2.5 \mathrm{~mW}\left(2.5 \times 10^{-3} \mathrm{~J} / \mathrm{s}\right)$ відкриту шкіру, коли ми знаходимося зовні (з футболкою та шортами).
Якщо $5 \%$ інцидент UVB світло використовується нашою шкірою, скільки часу люди повинні проводити на вулиці, щоб гарантувати, що вони отримують необхідну дозу вітаміну $D$ ? (2 бали)