Fysik

Balmerserien

14. september kl. 12:15 af josephinep - Niveau: B-niveau

Hejsa,

Jeg kan simpelthen ikke lige finde ud af hvad jeg skal foretage mig med følgende spørgsmål, så håber en flink og klog sjæl kan hjælpe mig!! Mit spørgsmål lyder:

A. Angiv energierne for de fotoner som udsendes. Forklar herefter sammenhængen mellem springene i energidiagrammet og linjespektret for Hydrogen vist nedenfor.

Jeg er i tvivl om hvilken formel og enheder jeg skal burge, da jeg ikke helt forstår om det er energierne i energiovergangen eller?? Og så vil jeg gerne have forklaret sammenhængen, da det heller ikke giver den store mening for mig..

Har vedhæftet selve opgaven. 


Brugbart svar (1)

Svar #1
14. september kl. 12:53 af Eksperimentalfysikeren

Når en elektron springer fra en tilstandmed en stor værdi af n til en tilstand med lavere værdi af n, vil den få lavere energi. F.eks. har en elektron i tilstanden n=4 en energi på -0,85eV, mens en elektron i tilstanden n=3 har energien -1,51eV. Ved springet bliver der noget energi til overs. Den vil ofte blive brugt til at udsende en foton, hvis energi er lig med forskellen i energi.

I atomfysikken angiver man ofte energier i elektronVolt (eV). Når man skal angive en elektrons energi i et atom, kan man i princippet vælge nulpunktet for energi vilkårligt, men man har valgt, at en elektron, der lige netop løsriver sig fra atomet, har energi 0eV. Det medfører, da ennergien af en bunden elektron er mindre end energien af en fri elektron, at man angiver energierne som negative energier. I tilfældet n=3 er elektronenergien -1,51eV, hvolket betyder, at der skal tilføres +1,51eV for at løsrive elektronen.

Den første del af opgaven består i at finde fotonenergierne for de overgange, hvor elektronen henfalder til tilstanden n=2.


Brugbart svar (0)

Svar #2
14. september kl. 13:04 af mathon

a)
                   \small \small \small E_{foton}=h\cdot c\cdot R_{yd}\cdot \left ( \frac{1}{2^2}-\frac{1}{n^2} \right )

                   \small \small E_{foton}=\left (13.6\; eV \right )\cdot \left ( \frac{1}{4}-\frac{1}{n^2} \right )


Svar #3
14. september kl. 15:00 af josephinep

#1

Når en elektron springer fra en tilstandmed en stor værdi af n til en tilstand med lavere værdi af n, vil den få lavere energi. F.eks. har en elektron i tilstanden n=4 en energi på -0,85eV, mens en elektron i tilstanden n=3 har energien -1,51eV. Ved springet bliver der noget energi til overs. Den vil ofte blive brugt til at udsende en foton, hvis energi er lig med forskellen i energi.

I atomfysikken angiver man ofte energier i elektronVolt (eV). Når man skal angive en elektrons energi i et atom, kan man i princippet vælge nulpunktet for energi vilkårligt, men man har valgt, at en elektron, der lige netop løsriver sig fra atomet, har energi 0eV. Det medfører, da ennergien af en bunden elektron er mindre end energien af en fri elektron, at man angiver energierne som negative energier. I tilfældet n=3 er elektronenergien -1,51eV, hvolket betyder, at der skal tilføres +1,51eV for at løsrive elektronen.

Den første del af opgaven består i at finde fotonenergierne for de overgange, hvor elektronen henfalder til tilstanden n=2.

Mange tak for den meget velformulerede forklaring, det gav for første gang faktisk mening for mig ! :-)

Jeg er klar over at jeg skal finde fotonenergierne for de overgange, hvor elektronen henfalder til tilstanden n=2. Jeg er bare i tvivl om hvordan. Du skriver at den overskydende energi ofte vil blive brugt til at udsende en foton, vis energi er lig forskellen i energi? Vil det sige at jeg bare skal trække de to energier fra hinanden, for at finde fotonenergierne for overgangene??


Svar #4
14. september kl. 15:01 af josephinep

#2

a)
                   \small \small \small E_{foton}=h\cdot c\cdot R_{yd}\cdot \left ( \frac{1}{2^2}-\frac{1}{n^2} \right )

                   \small \small E_{foton}=\left (13.6\; eV \right )\cdot \left ( \frac{1}{4}-\frac{1}{n^2} \right )

Kunne du evt. lave et tal eksempel? Er stødt på den formel flere gange, men har ikke lige kunne gennemskue hvordan og hvorlede..


Brugbart svar (0)

Svar #5
14. september kl. 15:24 af mathon

                     \small \begin{array}{lcl} E_{3\rightarrow 2}^{foton}=(13.6\; eV)\cdot \left ( \frac{1}{4}-\frac{1}{3^2} \right )&=&1.89\; eV\\\\ E_{4\rightarrow 2}^{foton}=(13.6\; eV)\cdot \left ( \frac{1}{4}-\frac{1}{4^2} \right )&=&2.55\; eV\\\\ E_{5\rightarrow 2}^{foton}=(13.6\; eV)\cdot \left ( \frac{1}{4}-\frac{1}{5^2} \right )&=&2.86\; eV\\\\ E_{6\rightarrow 2}^{foton}=(13.6\; eV)\cdot \left ( \frac{1}{4}-\frac{1}{6^2} \right )&=&3.02\; eV \end{array}


Brugbart svar (0)

Svar #6
14. september kl. 18:13 af Eksperimentalfysikeren

#2 og #5: Var det ikke en idé at koncentrere sig om opgaven?

Rydbergformlen er ikke nævnt i opgaven og skal slet ikke bruges.

De fotonenergier, der skal findes, skal findes ud fra det opgivne, nemlig energiniveauerne vist på opgavens figur. Det er meget simplere end at blande Rydbergformlen ind i det.

#3: Ja det er rigtigt. Så simpelt er det.


Skriv et svar til: Balmerserien

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.