Figuren visar tre energitillstånd hos en väteatom.
a) Från vilka tillstånd kan atomen sända en foton?
b) Hur stor energi får den foton som sänds ut vid vart och ett av de tre energisprången i figuren?
c) Vilken frekvens får motsvarande strålning?
Lösning:
a) Enligt Bohrs andra postulat så lyder följande:
En atom kan gå från ett tillstånd med energin Wn till ett annat tillstånd med lägre energi Wm. Vid övergången sänds energiskillnaden ut som en foton med energin W = hf, där
hf = Wn - Wm, där h är Plancks konstant och f är strålningfrekvensen. m och n är heltal: n > m.
Vi har en figur som visar tre energitillstånd hos en väteatom. Applicerar vi teorin från Bohrs andra postulat kommer vi fram till att vi har Wn1, Wn2, Wn3 och likaså Wm1, Wm2 och Wm3. Samt att n > m måste gälla för att en energiskillnad som en foton ska sändas ut med en viss energi. Kolla igenom bilden jag ritade upp.
Vi har alltså tre stycken möjliga kombinationer för att väteatomen ska sända ut en foton.
Det är från Wn3 till Wm2, Wn2 till Wm1 och Wn3 till Wm1. Vi är dock inte klara; de vill få reda på från vilka tillstånd kan atomen sända en foton, alltså från vilka n. Då kan vi se att en foton sänds då n=2 och n=3, från tillstånd 2 och 3.
Svar: Wn3 till Wm2, Wn2 till Wm1 och Wn3 till Wm1. Det vill säga från tillstånd 2 och 3 (n=2 och n=3).
b)
hf = Wn - Wm
Wn3 till Wm2 => -0,242 - (-0,545) aJ = 0,303aJ
Wn2 till Wm1 => -0,545 - (-2,179) aJ = 1,634aJ
Wn3 till Wm1 => -0,242 - (-2,179) aJ = 1,937aJ
c)
W= hf => W/h = f
h = 6,62606876 * 10^-34 Js
B = 2,179 * 10^-18 J = 2,179aJ
Wn3 till Wm2 = 0,303aJ => 0,303 * 10^-18 J
Wn2 till Wm1 = 1,634aJ => 1,634 * 10^-18 J
Wn3 till Wm1 = 1,937aJ => 1,937 * 10^-18 J
Wn3 till Wm2 = W/h = f => 0,303 * 10^-18 J / 6,62606876 * 10^-34 Js = 4,572847204 * 10^14 Hz = 457 THz.
Wn2 till Wm1 = W/h = f => 1,634 * 10^-18 J / 6,62606876 * 10^-34 Js = 2,466017271 * 10^15 Hz = 2466 THz.
Wn3 till Wm1 = W/h = f => 1,937 * 10^-18 J / 6,62606876 * 10^-34 Js = 2,923301991 * 10^15 Hz = 2923 THz.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar