Fysik

Atomfysik

10. april 2020 af ty16 - Niveau: B-niveau

Hej. Jeg har et spørgsmål, som jeg håber i kunne hjælpe mig lidt igang med :-)

det lyder "i et brintatom springer en elektron fra det 4. niveau til det 7. niveau. Forklar hvordan dette kan finde sted (det kan ske på to måder)"

Jeg ved, når et foton sendes ind mod atomet med den præcis bølgelængde og frekvens, så absorberes fotonnet og der er sket en absorption. her vil elektronnet springe op til det næste energiniveau.

men hvad er den anden måde så? for ved emission falder elektronnet jo til et lavere energiniveau..

og hvilken formel ville jeg skulle bruge til at beregne springet fra 4 til 7. niveau?

Brugbart svar (0)

Svar #1
10. april 2020 af Eksperimentalfysikeren

Der er faktisk to processer mere, der kan give anledning til det nævnte spring. Den ene er sammenstød med andre atomer. Den anden er sammenstød med frie elektroner. Det er denne proces, der bevirker, at atomerne i et udladningsrør kan udsende lys.

Brugbart svar (1)

Svar #2
10. april 2020 af mathon

$\small \begin{array}{lllll}&\frac{1}{\lambda}=R\cdot \left ( \frac{1}{4^2}-\frac{1}{7^2} \right ) \\\\ & \frac{1}{\lambda} =\left ( 1.09737\cdot 10^7\;m^{-1} \right ) \cdot \left ( \frac{1}{4^2}-\frac{1}{7^2} \right )=461905\;m^{-1}\\\\&\lambda =\frac{1}{461905\;m^{-1}} = 2164.95\;nm\\\\&E_{4\rightarrow 7}=\frac{1239.84\;eV\cdot nm}{ 2164.95\;nm}=0.573\;eV \end{array}$

Svar #3
10. april 2020 af ty16

Hvis Rydbergs formel er den ene måde dette kan ske, kan man så sige at den anden måde sker ved absorption af fotonnet? altså ved at bruge formlen E_foton=E_m-E_n,hvor -13,6/n². = (-13,6/4²)-(-13,6/7²)=-0,573 eV

Brugbart svar (1)

Svar #4
10. april 2020 af mathon

Rydbergformlen beregner kun den absorberede fotonenergi.

Brugbart svar (1)

Svar #5
10. april 2020 af Eksperimentalfysikeren

-13,6/n² . = (-13,6/4²)-(-13,6/7²)=-0,573 eV er noget vrøvl. Det er af formen 5 = 5+7, hvilket er noget vrøvl.

Den fomel, du tænker på er sikkert: ΔE = E_før-E_efter. Ved emission vil fotonen få energien ΔE.

Formlen gældder også ved absorption. Her bliver ΔE negativ, da energien fra fotonen absorberes. Ved sammenstød mellem en fri elektron og et atom, kan atomet vinde energi, f.eks. ved overgangen fra neveau 4 til niveau 7. I så fald vil den frie elektron miste energi ΔE = (-13,6eV)(1/4²-1/7²) = -13,6eV/4² - (-13,6eV/7²) = -0,573eV.

Hvis atomet er i niveau 7 og rammes af en fri elektron, kan des ske den modsatte proces, så atomet henfalder til niveau 4 og elektronen får en energitilvækst på (-13,6eV)(1/7²-1/4²) = 0,573eV.

Formlen er i virkeligheden Rydbergs formel, der er modificeret, så den beregner energiudsendelse i stedet for bølgelængde. Dermed bliver den mere anvendelig.

Skriv et svar til: Atomfysik

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.