Fysik

Absorptions/emissionsspektrum

06. april 2013 af zuku (Slettet) - Niveau: B-niveau

Hej studieportalen.

Jeg har fået en aflevering for, og jeg aner ikke hvordan jeg skal starte på den. Afleveringen er til på tirsdag.

Figuren viser en del af emissions- og absorptionsspektrene fra lithium. Bølgelængderne hørende til de forskellige linjer er givet i tabellen. (Fra bogen Fysikbogen af Finn Elvekjær, Gads forlag side 286).

Aborptionsspektrum:

λ/nm                                Farve
320,00                           UV
323,26                           UV
670,79                            rød

Emissionsspektrum:

λ/nm                                Farve
320,00                            UV
323,26                            UV
610,35                            orange
670,79                            rød

Absorptionslinjerne fremkommer, når lithiumatomerne exiciteres fra grundtilstanden til 3 exiterede nivauer. Grundtilstandens energi er -5,37 eV.

a) Beregn fotonenergierne af fotoner i de 3 absorptionslinjer

b) Tegn et energiniveaudiagram med grundtilstanden og de 3 exiterede niveauer.

c) Forklar, hvordan den røde linje i emissionsspektret fremkommer.



Min lærer har sagt:

a) Omregn bølgelængder til energi og omregn til eV, eksempelvis E1-E2
b) Du får at vide at E1=-5,37eV. Så kan du indtegne og udregne E2, E3, E4. OBS: E2=E1+(E2-E1)
c) Der står "røde", men menes "orange". Før du kan gøre dig forhåbninger om at forklare noget som helst, skal du selvfølgelig omregne bølgelængden til eV - så bliver det til gengæld let.

 

Trods dette, har jeg meget svært ved at forstå denne opgave, da jeg ikke finder emnet "Atomer" særlig nemt.
Jeg håber I vil hjælpe mig igennem denne opgave.
Hilsen Signe.


Brugbart svar (2)

Svar #1
06. april 2013 af mathon

a)

                             Efoton = h • c / λ

                             Efoton = (1239,84 eV·nm) / λ

                                  1)    
                                                  Efoton = (1239,84 eV·nm) / (320,00 nm)

                                  2)    
                                                  Efoton = (1239,84 eV·nm) / (323,26 nm)

                                  3)    
                                                  Efoton = (1239,84 eV·nm) / (670,79 nm)


Brugbart svar (2)

Svar #2
06. april 2013 af NikolajFys2 (Slettet)

Hej :-)

 

Man regner fotonenergier ud ved

E=h*c/λ

hvor E er fotonenergien, h er Plancks konstant, c er lysets hastighed i vakuum og λ er bølgelængden i meter.

 

Mvh Nikolaj

 


Brugbart svar (3)

Svar #3
06. april 2013 af mathon

b)

                             λ = (1239,84 eV·nm) / Efoton  = (1239,84 eV·nm) / En→m


Svar #4
06. april 2013 af zuku (Slettet)

#1  - tak for dit hurtige svar :-)

Men da min lærer har sagt at man skal omregne bølgelængder til energi, og omregne til eV, (eksempelvis E1-E2), er jeg i tvivl om at det du har gjort er rigtigt.


Brugbart svar (2)

Svar #5
06. april 2013 af NikolajFys2 (Slettet)

#4: Du kan bare bruge den formel jeg har skrevet og derefter omregne. :-) Nano er 10^-9


Svar #6
06. april 2013 af zuku (Slettet)

Hvordan beregner man nm om til eV?


Brugbart svar (1)

Svar #7
06. april 2013 af NikolajFys2 (Slettet)

Man regner fotonenergier ud ved

E=h*c/λ

hvor E er fotonenergien, h er Plancks konstant, c er lysets hastighed i vakuum og λ er bølgelængden i meter.


Svar #8
06. april 2013 af zuku (Slettet)

Jeg har gjort således:

E= h*c/λ

E=((4,14*10-15eV*s) * (3,00*108m/s))/320,00nm=3,88125*10-9=3,88125nm

Og så ville jeg bare have omregnet det til eV :-)


Brugbart svar (2)

Svar #9
06. april 2013 af NikolajFys2 (Slettet)

Ja, det er næsten rigtigt:

Plancks konstant er ikke det du skriver men h=6.62606896 J*s
Så altså

 

E=(6.62606896 J*s * 3.00*10^8 m/s)/(320 * 10^-9 m) = 6.2*10^-19 J = 3.9 eV

 


Svar #10
06. april 2013 af zuku (Slettet)

Nå for søren! :-)

Hvordan omregner du J om til eV?

Og må man gerne sige: 323,26 ≈ 323*10-9?
                                          670,79 ≈ 670*10-9?


Brugbart svar (2)

Svar #11
06. april 2013 af NikolajFys2 (Slettet)

Fordi 1 eV = 1.6*10^−19 J

Ja, det må man hvis man husker enheder: 323.26 nm = 323.26 *19^-9 m

n'et står for nano, og betyder *10^-9. Så ved at skrive *10^-9 har man tallet i meter, som er den enhed, der spiller bedst sammen med de andre størrelser.


Svar #12
06. april 2013 af zuku (Slettet)

Men jeg forstår ikke hvordan det kan blive til 3,9? :-)

Du mener vel: 323,26 nm = 323,26*10-9m? :-)


Brugbart svar (1)

Svar #13
06. april 2013 af NikolajFys2 (Slettet)

Nej.

E=(6.62606896 J*s * 3.00*10^8 m/s)/(320 * 10^-9 m) = 6.2*10^-19 J

Ovenstående er regnet ud fra den formel jeg har givet dig to gange.

Nu skal du regne fra Joule om til elektronvolt, og det kan man gøre når du ved at 1 eV = 1.6*10^−19 J

 


Svar #14
06. april 2013 af zuku (Slettet)

Sagde du nej til at 323,26 nm = 323,26*10-9m i stedet for 323.26 *19^-9 m? Og hvis ja, hvorfor? :-)

Jeg havde lavet en fejl med en parentes på min lommeregner, og havde derfor fået et forkert svar, mht. eV :-)



Vedrørende den sidste bølgelængde, får jeg svaret til at være 2,9*10-18 - Er dette en fejl? Hvis nej, hvordan kan jeg så omregne den til eV, når der står -18, og ikke -19? Jeg er ikke særlig skarp til matematik :-S


Brugbart svar (1)

Svar #15
06. april 2013 af NikolajFys2 (Slettet)

323,26 nm = 323,26*10-9m er rigtigt.

Ja, hvis det er i elektronvolt er det forkert. :-) Prøv at chekke din udregning igen og husk parenteser


Svar #16
06. april 2013 af zuku (Slettet)

Jeg har gjort:

E= 6,62606896 J*s * 3,00*108 /  670,79*10-9 = 2,9634*1015=2,9*10-18J


Brugbart svar (1)

Svar #17
06. april 2013 af NikolajFys2 (Slettet)

Husk at skriv enheder på, det gør det meget nemmere at overskue

 

E= 6,62606896 J*s * 3,00*10^8 m/s /  670,79*10^-9 m = 2,9634*10^15 J=4.8*10^-4 eV


Svar #18
06. april 2013 af zuku (Slettet)

Hvis jeg regner dette ud, får jeg 1,8*1034 eV !

Vil du vise mig hvordan du regner det sidste ud, da jeg simpelthen ikke kan se hvordan det kan lade sig gøre at få 4,8*10^-4 eV?


Brugbart svar (1)

Svar #19
06. april 2013 af NikolajFys2 (Slettet)

Ja:

2,9634*10^15 J/ 1.6*10^−19 J/ev = 4.8*10^-4 eV


Brugbart svar (3)

Svar #20
07. april 2013 af mathon

 

                                 1)    
                                                  Efoton = (1239,84 eV·nm) / (320,00 nm) = 3,87 eV

                                  2)    
                                                  Efoton = (1239,84 eV·nm) / (323,26 nm) = 3,84 eV

                                  3)    
                                                  Efoton = (1239,84 eV·nm) / (670,79 nm) = 1,85 eV


Forrige 1 2 Næste

Der er 23 svar til dette spørgsmål. Der vises 20 svar per side. Spørgsmålet kan besvares på den sidste side. Klik her for at gå til den sidste side.