Fysik

Lys og atomer

14. april 2013 af TTysonT - Niveau: C-niveau

Hej! Står i den situation, at jeg skulle løse en række fysik opgaver. Dette er heldigvis forløbet forholdvist smertefrit ved de fleste af dem, men sidder nu tilbage med 4, som jeg ikke ved hvordan jeg skal få startet.

Opgave 1)

Et atom absorberer en foton, hvorved atomet skifter til en exciteret tilstand, hvis energiniveau ligger 6,76 eV højere.

Hvad er det absorberede fotons bølgelængde?

Opgave 2)

Hvad er frekvensen for den foton, som udsendes fra hydrogenatomet, når elektronet springer fra 7. energiniveau til 2. energiniveau.

Opgave 3)

Hydrogenatomet har en stationær tilstand med energien -1681 eV

Hvilket banenummer befinder elektronet sig i?

Opgave 4)

En emitteret foton fra et hydrogenatom har bølgelængden 5,907 nm

Hvilken bane befinder atomet sig herefter i, når atomet inden elektronovergangen befandt sig i bane nummer 9?

Håber at der er nogen der vil være behjælpelige med dette, da jeg ikke kan gennemskue hvordan jeg skal få startet opgaverne!

Mvh

Brugbart svar (1)

Svar #1
14. april 2013 af dikkelmikkel (Slettet)

så du har energien af en foton : E= hf = hc/λ

isoler bølgelænden λ = hc/E

regn helst i joule

2) jeg mangler information, men igen eller nu ΔE = hf <=> f = ΔE/h hvor ΔE er forskellen i energi mellem 7 og 2.

regn helst igen i joule

Du skal bruge formlen for energiniveauerne af H atomet:

ΔE = -13.6 [ 1/n₁²-1/n₂²] hvor energien kommer ud i elektronvolt, lad n₁=1 så skal du finde n2:

ΔE / (-13.6) = 1-1/n₂² <=> 1- ΔE/(-13.6) = 1/n₂² (regn selv resten eller solve)

Så energien falder og n₂ = 9, brug ovenstående og relationen E = hc/λ

Brugbart svar (1)

Svar #2
14. april 2013 af mathon

Opgave 1)

E_foton = h • c / λ = (1239,84 eV·nm) / λ = 6,76 eV

Brugbart svar (2)

Svar #3
14. april 2013 af mathon

Opgave 2)

c • R_db = 3,2898·10¹⁵ Hz

f = c • (1/λ) = c • R_db • (m^-2 - n^-2)

f = c • (1/λ) = (3,2898·10¹⁵ Hz) • (2^-2 - 7^-2)

Brugbart svar (2)

Svar #4
14. april 2013 af mathon

Opgave 3)

h • c • R_db = 13,61 eV

E_n = - (h • c • R_db) / m²

-1,681 eV = - (13,61 eV) / m²

m = (13,61 / 1,681 )^1/2

Brugbart svar (0)

Svar #5
14. april 2013 af mathon

Opgave 4)

| E_n| = (-13,61 eV) • 9^-2 = -0,168 eV

E_foton = (-1239,84 eV·nm) / (5.907 nm) = -0,210 eV

ΔE = (-0,168 eV) - (-0,210 eV) = 0,042 eV = (13,61 eV) • (m^-2 - 9^-2) 0<m<9

Svar #6
14. april 2013 af TTysonT

Jeg er med indtil du får Efoton = -0.210 eV, men derefter falder jeg lidt fra...

Svar #7
14. april 2013 af TTysonT

@dikkelmikkel

Angående opgave 3) og 4), der er jeg ikke helt med på hvad du mener.

Mvh

Brugbart svar (0)

Svar #8
08. oktober 2017 af MelinaSN (Slettet)

Ved det er et gammelt opslag, men prøver lykken alligevel og håber på svar, da jeg sidder med nøjagtigt den samme opgave nu. Fandt du nogensinde ud af opgave 4? Eller er der evt. en, der kan skære det ud i pap? :)

Brugbart svar (0)

Svar #9
06. marts 2019 af frejaamalie13

Jeg gjorde således, at jeg brugte h*f=E_n-E_m

$6.63\cdot 10^{-34} J*s*(\frac{3*10^{8}m/s}{0.000005907m})=(-2.72*10^{-20}J)-Em)$

Og det fik jeg så til -0.38eV

Derefter brugte jeg E_n=-13,6eV/n²

^{Og fik derefter n≈6 og derfor må elektronen befinde sig i bane 6}

Brugbart svar (0)

Svar #10
06. marts 2019 af mathon

eller
$\small 0.21\; eV=13.6\; eV \cdot \left ( \frac{1}{n^2}-\frac{1}{9^2} \right )$

$\small \frac{0.21}{13.6}= \frac{1}{n^2}-\frac{1}{81}$

$\small \frac{0.21}{13.6}+\frac{1}{81}= \frac{1}{n^2}$

$\small 0.0278= \frac{1}{n^2}$

$\small n^2=\frac{1}{0.0278}$

$\small n=\frac{1}{\sqrt{0.0278}}=5.998\approx 6$

Atomet befinder sig herefter i bane #6.

Brugbart svar (1)

Svar #11
06. marts 2019 af mathon

detaljer:
$\small \small \Delta E=\frac{h\cdot c}{\lambda }=\frac{1239.84\; eV\cdot nm}{\lambda }=\frac{1239.84\; eV\cdot nm}{5907\; nm}=0.21\; eV$

Brugbart svar (0)

Svar #12
07. november 2021 af test420

Hvordan er du kommet frem til 1239,84 eV? Da jeg skrev h * c * 1,602*10^-19 blev det ikke til 1239,84 eV?

Brugbart svar (0)

Svar #13
08. november 2021 af mathon

#11
$\begin{array}{llllll} h=6.62607\cdot 10^{-34}\;J\cdot s=\frac{6.62607\cdot 10^{-34}\;J\cdot s}{1.60218\cdot 10^{-19}\;\frac{J}{eV}}=4.13567\cdot 10^{-15}\;eV\cdot s\\\\ h\cdot c=\left ( 4.13567\cdot 10^{-15}\;eV\cdot s \right )\cdot \left (2.99792\cdot 10^{17} \;\frac{nm}{s} \right )=1239.84\;eV\cdot nm \end{array}$

Skriv et svar til: Lys og atomer

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.