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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です（原文：ほぼ物理の内容の質問なんですが・・・）
水素原子のスペクトルには何本の線が観測されるか？
このQ&Aのポイント
- 理系の大学生で化学に困っている方からの質問です。水素原子中の電子のエネルギー準位がｎ＝１～６に限られるとした場合、水素原子のスペクトルには何本の線が観測されるか疑問です。答えは１５本です。
- 解決したい問題は、水素原子のスペクトルにおいて、エネルギー準位がｎ＝１～６の場合、観測される線の本数を知りたいことです。水素原子中の電子のエネルギー準位や可視光線の波長の範囲、プランクの式などを活用して考える必要があります。
- 物理に関連する内容となるため、化学に困っている理系の大学生からの質問です。水素原子中の電子のエネルギー準位がｎ＝１～６の制約を受ける場合、水素原子のスペクトルには１５本の線が観測されます。解決方法については、可視光線の波長の範囲や、発光スペクトルの振動数の公式、プランクの式などを利用することが必要です。
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質問者が選んだベストアンサー
ひょっとしてばかばかしいほど簡単な問題では・・・・？ スペクトルは、電子準位が落ちるときに生じるのだから、 n が6以下なら、 ・2→1 ・3→1 ・4→1 ・5→1 ・6→1 ----------- ・3→2 ・4→2 ・5→2 ・6→2 ----------- ・4→3 ・5→3 ・6→3 ----------- ・5→4 ・6→4 ----------- ・6→5 ということで15本のケースが考えられるのでしょう。
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- sanori
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回答No.4
こんにちは。 ６との行き来は、１～５ の５通り。 ５との行き来は、１～４ の４通り。 ４との行き来は、１～３ の３通り。 ３との行き来は、１～２ の２通り。 ２との行き来は、１だけ。 以上の可能な組み合わせが、現実のスペクトルの本数になります。 ５＋４＋３＋２＋１ ＝ １５通り なので、１５本です。 数学の「組み合わせの数」の考え方を使うと、 ６つから２個１組を選ぶ組み合わせの数 ＝ 6Ｃ2 ＝ ６×５÷２÷１ ＝ １５ 背番号１から６までの６名の選手が１回ずつ対戦するリーグ戦になぞらえられます。
質問者
お礼
別視点の見方が見えてとても参考になりました。またよろしくお願いします。
- hiroshi_takag72
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回答No.3
6種類のエネルギー準位間の遷移の仕方によって スペクトルの種類が決まると考えればよいと思います。 遷移の仕方の組み合わせは 6種類の準位中から2つの準位を選べばよいので ６C2=6x5/(2x1)=１５ 通り となります。
質問者
お礼
ご指導ありがとうございました。また宜しくお願いします。
- NiPdPt
- ベストアンサー率51% (383/745)
回答No.1
１から６のなかから２つを取り出す組み合わせを考えるだけです。 6x5÷2=15 要するに組み合わせの問題です。
質問者
お礼
ご指導ありがとうございました。またよろしくお願いします。
お礼
ご指導ありがとうございました。確かに単純に考えればよかったんですね。わざわざ波長どうだらの議論は不要であったんですね。問題の本質が見えていない典型的なミスでした。