Ποιο είναι το μήκος κύματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που θα εκπέμπεται όταν ένα ηλεκτρόνιο χαλαρώνει από το επίπεδο ενέργειας 2 έως την κατάσταση εδάφους;

Ρωτάτε για τη μετάβαση ενέργειας ενός ηλεκτρονίου σε ένα άτομο και πώς αυτό σχετίζεται με το μήκος κύματος του εκπεμπόμενου φωτός. Εδώ είναι πώς να προσεγγίσετε αυτό το πρόβλημα:

Κατανόηση των εννοιών

* Επίπεδα ενέργειας: Τα ηλεκτρόνια στα άτομα μπορούν να υπάρχουν μόνο σε συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας. Το χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας ονομάζεται κατάσταση εδάφους. Τα υψηλότερα επίπεδα ενέργειας ονομάζονται διεγερμένες καταστάσεις.

* Μεταβάσεις: Όταν ένα ηλεκτρόνιο πηδά από υψηλότερο επίπεδο ενέργειας σε χαμηλότερο, απελευθερώνει ενέργεια με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (φως).

* Μήκος κύματος και ενέργεια: Η ενέργεια του φωτός είναι αντιστρόφως ανάλογη με το μήκος κύματος του. Αυτό σημαίνει ότι τα μικρότερα μήκη κύματος έχουν υψηλότερη ενέργεια και τα μεγαλύτερα μήκη κύματος έχουν χαμηλότερη ενέργεια.

Ο υπολογισμός

Για να το λύσετε αυτό, πρέπει να γνωρίζετε τη διαφορά ενέργειας μεταξύ των δύο επιπέδων:

1. Βρείτε τη διαφορά ενέργειας: Η διαφορά ενέργειας μεταξύ των δύο επιπέδων (επίπεδο ενέργειας 2 και κατάστασης εδάφους) μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

Δe =e₂ - e₁

* Δe είναι η διαφορά ενέργειας.

* Το E₂ είναι η ενέργεια του δεύτερου επιπέδου.

* Το E₁ είναι η ενέργεια της κατάστασης εδάφους.

2. Χρησιμοποιήστε τη σχέση μήκους ενεργειακού κύματος: Η σχέση μεταξύ της ενέργειας (δΕ) του εκπεμπόμενου φωτονίου και του μήκους κύματος (λ) δίνεται από:

Δe =hc/λ

* H είναι η σταθερά του Planck (6.63 x 10⁻³⁴ js)

* C είναι η ταχύτητα του φωτός (3 x 10⁸ m/s)

* λ είναι το μήκος κύματος (σε μέτρα)

Σημαντική σημείωση: Τα συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας και οι αξίες τους εξαρτώνται από το εν λόγω άτομο. Θα πρέπει να γνωρίζετε τις τιμές ενεργειακού επιπέδου για το άτομο που ασχολείστε με τον υπολογισμό του μήκους κύματος.

Παράδειγμα:

Ας υποθέσουμε ότι η ενεργειακή διαφορά μεταξύ του δεύτερου επιπέδου και της κατάστασης εδάφους ενός συγκεκριμένου ατόμου είναι 3,0 x 10⁻ ⁹ J. Στη συνέχεια, μπορούμε να υπολογίσουμε το μήκος κύματος:

1. Διαφορά ενέργειας: ΔΕ =3,0 x 10⁻⁻ j

2. μήκος κύματος:

* λ =hc/δe

* λ =(6.63 x 10⁻³⁴ js) (3 x 10⁸ m / s) / (3.0 x 10⁻⁹ j)

* λ ≈ 6.63 x 10⁻⁷ m =663 nm

Σε αυτό το παράδειγμα, το μήκος κύματος του εκπεμπόμενου φωτός θα ήταν περίπου 663 νανόμετρα (που πέφτει στην ορατή περιοχή, που εμφανίζεται ως κόκκινο φως).

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε κατά νου το συγκεκριμένο άτομο ή τα επίπεδα ενέργειας και μπορώ να σας βοηθήσω με τους υπολογισμούς!