Atomfysikk opp

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk for videregående skole og oppover på høyskolenivå. Alle som føler trangen er velkommen til å svare.

Moderatorer: Aleks855, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa, DennisChristensen, Emilga

Svar
studybuddy
Noether
Noether
Innlegg: 43
Registrert: 12/04-2022 12:54

I en lukket glassrør er det hydrogengass der alle H-atomene er i grunntilstanden. Når vi sender elektroner gjennom gassen, får vi den til å lyse. Studerer vi lyset gjennom et optisk gitter, ser vi at gassen sender ut alle de fire synlige spektralfargene i hydrogenspekteret. Dette er Balmerserien som innebærer sprang til nivå E2.

For at et hydrogenatom skal bli eksistert fra grunntilstanden og gi alle de fire fargene, hva må elektronet som treffer det minst ha en kinetisk energi på?

Svaret er: 2,12 aJ

Bruker formelen E= -B(1/n^2)
E= -B(1/2^2 - 1/1^2) og får 1,64 aJ, men det stemmer jo ikke....
Skal ikke den kinetiske energien være like stor som energiforskjellen?

Tusen takk på forhånd :D

B= 2,18*10^-18
Mattebruker
Weierstrass
Weierstrass
Innlegg: 459
Registrert: 26/02-2021 21:28

Den synlege delen av H-spekteret ( Balmer-serien ) svarar til desse overgangane:

E[tex]_{3}[/tex] - E[tex]_{2}[/tex] [tex]\rightarrow[/tex] langb. raudt lys

E[tex]_{4}[/tex] - E[tex]_{2}[/tex] [tex]\rightarrow[/tex] langb. grønt lys

E[tex]_{5}[/tex] - E[tex]_{2}[/tex] [tex]\rightarrow[/tex] kortb. blått lys

E[tex]_{6}[/tex] - E[tex]_{2}[/tex] [tex]\rightarrow[/tex] kortb. fiolett lys

Denne oversikten viser at vi må " løfte " H-atomet opp i E[tex]_{6}[/tex] for å få fram alle fargane i spekteret.

Minste energi som må tilførast: E[tex]_{6}[/tex] - E[tex]_{1}[/tex] = -B/6[tex]^{2}[/tex] - ( - B/1[tex]^{2}[/tex] ) = 2.18[tex]\cdot[/tex]10[tex]^{-18}[/tex] J ( 1 - 1/36) = 2.119 [tex]\cdot[/tex] 10[tex]^{-18 }[/tex] J [tex]\approx[/tex] 2.12 [tex]\cdot[/tex]10[tex]^{-18}[/tex] J
Svar