Fysik

Hvad er energiniveaudiagram?

20. december 2005 af nicko-v (Slettet)
Heeeej!

Jeg sidder med en opgave og har fundet nogle bølgelængder, men nu siger den:

Konstruere et energiniveaudiagram med 4 energier, der indeholder overgange, der svarer til de 5 spektrallinier.

Er der en, som kan være så venlig at forklare mig, HVAD der menes? hehe

Her er mine bølgelængder:
λ579nm λ313nm λ254nm λ185nm λ140nm
2,15eV 3,96eV 4,89eV 6,74eV 8,86eV


Nicko-V

Svar #1
20. december 2005 af nicko-v (Slettet)

Heeeej!

Jeg sidder med en opgave og har fundet nogle bølgelængder, men nu siger den:

Konstruere et energiniveaudiagram med 4 energier, der indeholder overgange, der svarer til de 5 spektrallinier.

Er der en, som kan være så venlig at forklare mig, HVAD der menes? hehe

Her er mine bølgelængder:
579nm 313nm 254nm 185nm 140nm
2,15eV 3,96eV 4,89eV 6,74eV 8,86eV

Nicko-V

*Edit - der gik lige lidt galt med tegnene...

Brugbart svar (0)

Svar #2
20. december 2005 af fixer (Slettet)

Udnyt at energiforskellen mellem to energiniveauer er omvendt proportional med bølgelængden af den foton, der udsendes ved overgang imellem de to niveauer:

E_i - E_j = hc/f

hvor h er Planck's konstant.

Svar #3
20. december 2005 af nicko-v (Slettet)

Tak for det hurtige svar, men jeg tror ikke lige jeg forstår hvad du mener?

Jeg er helt på bar bund - så det bliver nok nød til at være fra start og små muse-skridt vi tager :P

Nicko-V

Brugbart svar (0)

Svar #4
20. december 2005 af fixer (Slettet)

For at fastlægge de absolutte værdier af energiniveauerne kræves flere oplysninger. Man er nødsaget til at kende ioniseringsenergien for det betragtede atom i grundtilstanden samt mindst een overgang.

Hvis jeg ikke husker meget galt kunne de oplyste bølgelængder godt tyde på, at der er tale om emissionslinierne for kviksølv.

Hvorom alting er, så går man frem på følgende måde:

Enreginiveauerne i et atom er kvantiserede, hvilket vil sige at atomet kun kan befinde sig i helt bestemte energitilstande. Vi benævner disse som energiniveauer.

Når atomet overgår fra een energitilstand til en lavere udsendes en foton hvis energi er lig med forskellen mellem energiniveauerne. Det er dette, der udtrykkes af formlen i #2. De fotonenergier, du har beregnet, er således netop forskellen i energiniveauer mellem de energitilstande , der indgår i overgangene.

Lad os nu kalde ioniseringsenergien E_0. Energien i grundtilstanden er da E_g = -E_0.

Lad os til eksempel sige at linien med bølgelængden 254nm svarer til overgangen fra 1. exciterede tilstand, E_1, til grundtilstanden E_g. Fotonenergien er beregnet til 4.86eV, og der må derfor gælde at

E_1 - E_g = E_foton = 4.86eV

E_1 = 4.86eV + E_g

hvorved energiniveauet af 1.exciterede tilstand er bestemt.

Beregn nu ved anvendelse af

E_x - E_q = E_foton

på samme måde de energiniveauer, E_x, der skal eksistere, hvis de beregnede fotonenergier alle modsvarer overgange fra et højere energiniveau, E_x, til grundtilstanden E_g.

Man vil se at nogle af de beregnede E_x ikke kan være energiniveauer for exciterede tilstande, da de er mindre end energien i 1. exciterede tilstand. Disse må derfor forkastes som energier af exciterede tilstande. De tilbageværende må nødvendigvis være energiniveauerne for de exciterede tilstande.

De fotonenergier, der førte til et E_x, der blev forkastet som energier af exciterede tilstande, kan derfor ikke svare til overgange fra en exciteret tilstand til grundtilstanden. De må derfor svare til overgange mellem exciterede tilstande. Da energivniveauet i de exciterde tilstande netop er bestemt, er det bare at prøve sig frem ved at beregne forskelle mellem forskellige niveauer og finde de overgange, hvor energiforskellen netop svarer til disse fotonenergier.

Svar #5
20. december 2005 af nicko-v (Slettet)

uha da da... Det virker som om du har meget godt styr på det :P

Ja, det er kviksølv det handler om!

Det har vel krævet en hel masse kaffe lige at skrive det ned? - hehe

Men tak for hjælpen - nu vil jeg sætte mig ned og lukke mig inde i min egen verden. Dog med 6 æbleskiver, en klat syltetøj og flormelis...

Tak for hjælpen - jeg giver en bajer næste gange ;)

Skriv et svar til: Hvad er energiniveaudiagram?

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.