Ποια είναι η ενέργεια ενός φωτονίου που θα μετακινήσει ένα Electon από το επίπεδο 2 σε 5;

Ρωτάτε για την ενέργεια που απαιτείται για να διεγείρει ένα ηλεκτρόνιο από το δεύτερο επίπεδο ενέργειας (n =2) στο πέμπτο επίπεδο ενέργειας (n =5) σε ένα άτομο. Αυτή η ενέργεια είναι ίση με τη διαφορά στην ενέργεια μεταξύ αυτών των δύο επιπέδων.

Για να υπολογίσουμε αυτό, θα πρέπει να γνωρίζουμε:

* Το συγκεκριμένο άτομο: Τα επίπεδα ενέργειας των ηλεκτρονίων είναι διαφορετικά για κάθε στοιχείο.

* Το μοντέλο του ατόμου: Θα υποθέσουμε το μοντέλο BOHR για απλότητα, αλλά πιο ακριβείς υπολογισμοί θα χρησιμοποιούσαν το κβαντικό μηχανικό μοντέλο.

χρησιμοποιώντας το μοντέλο BOHR:

Η ενέργεια ενός ηλεκτρονίου σε ένα άτομο υδρογόνου (το οποίο χρησιμοποιείται συχνά στο μοντέλο BOHR για απλότητα) δίνεται από:

* e =-13.6 eV / n²

Οπου:

* Ε είναι η ενέργεια σε ηλεκτρονικά βολτ (EV)

* n είναι ο κύριος κβαντικός αριθμός (επίπεδο ενέργειας)

Υπολογισμός:

1. Υπολογίστε την ενέργεια του επιπέδου 2:

E₂ =-13.6 eV / 2 ² =-3.4 eV

2. Υπολογίστε την ενέργεια του επιπέδου 5:

E₅ =-13.6 eV / 5 ² =-0.544 eV

3. Βρείτε τη διαφορά ενέργειας:

ΔΕ =e₅ - e₂ =-0.544 eV - (-3.4 eV) =2.856 eV

Επομένως, η ενέργεια ενός φωτονίου που θα μετακινούσε ένα ηλεκτρόνιο από το επίπεδο 2 σε 5 σε ένα άτομο υδρογόνου είναι περίπου 2,856 eV.

Σημαντικές σημειώσεις:

* Αυτός ο υπολογισμός είναι ειδικός για το άτομο υδρογόνου. Τα επίπεδα ενέργειας για άλλα άτομα θα είναι διαφορετικά.

* Το μοντέλο Bohr είναι ένα απλοποιημένο μοντέλο και δεν περιγράφει με ακρίβεια τα ενεργειακά επίπεδα όλων των ατόμων.

* Η ενέργεια του φωτονίου πρέπει να είναι ακριβώς ίση με τη διαφορά ενέργειας μεταξύ των επιπέδων για τη μετάβαση.

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε να υπολογίσετε την ενέργεια για ένα διαφορετικό άτομο ή να χρησιμοποιήσετε ένα πιο περίπλοκο μοντέλο!