by 
Δημοσιεύτηκε από τον/την ΑΝΔΡΕΑΣ ΡΙΖΟΠΟΥΛΟΣ στις 5 Απρίλιος 2015 και ώρα 17:30
Άτομο υδρογόνου βρίσκεται στη θεμελιώδη ενεργειακή κατάσταση όπου η ενέργεια του ηλεκτρονίου είναι Ε1 = -13,6eV και περιστρέφεται σε κυκλική τροχιά ακτίνας r1 = 0,53 .10-10m.
Α) Ηλεκτρόνιο-βλήμα, ξεκινώντας από την ηρεμία, επιταχύνεται μεταξύ δύο σημείων Α και Β διαφοράς δυναμικού VAB = -13 V και αμέσως προσπίπτει στο άτομο του υδρογόνου.
Α1) Ποια είναι η κινητική ενέργεια του βλήματος στο σημείο Β; Δίνεται το φορτίο του qβ = -e.
A2) Ποια είναι η μέγιστη ενεργειακή στάθμη που μπορεί να διεγερθεί το άτομο και ποια η αντίστοιχη ακτίνα της κυκλικής τροχιάς;
Α3) Ποια θα είναι η κινητική ενέργεια του βλήματος, μετά τη σκέδαση, αν κατάφερε να διεγείρει το άτομο υδρογόνου στην μεγαλύτερη δυνατή ενεργειακή στάθμη;
Α4) Με πόσους τρόπους μπορεί να αποδιεγερθεί και πόσα φωτόνια σε κάθε τρόπο μπορεί να εκπέμψει το άτομο του υδρογόνου; Να κάνετε το διάγραμμα των ενεργειακών σταθμών, όπου να φαίνονται όλοι οι δυνατοί τρόποι αποδιέγερσης.
Α5) Ποιο είναι το μεγαλύτερο μήκος κύματος που μπορεί να εκπέμψει και σε ποια περιοχή του φάσματος ανήκει;
Β) Φωτόνιο μονοχρωματικής ακτινοβολίας μήκους κύματος 97nm προσπίπτει στο άτομο υδρογόνου και απορροφάται από αυτό.
Β1) Σε ποια ενεργειακή στάθμη διεγείρεται το άτομο;
Β2) Ποιο είναι το μικρότερο μήκος κύματος που μπορεί να εκπέμψει και σε ποια περιοχή του φάσματος ανήκει;
Δίνεται h = 6,6.10-34J.s, c0 = 3.108 m/s, 1eV = 1,6.10-19J και ότι το άτομο παραμένει διαρκώς ακίνητο κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης.
Ευτυχώς διδάσκεται το άτομο του Υδρογόνου και στη Β' και μπορούμε να κάνουμε καμιά τέτοια Ανδρέα, που προτείνεις! Γιατί η Γ' έχει κατεβάσει ..ρολλά.
Καλησπέρα Ανδρέα. Ωραία άσκηση. Κατάλληλη και για τη Γ. Εκεί θα την αξιοποιήσω.
Μία μικρή ένσταση. Θα ήταν προτιμότερο να αντικαταστήσεις το σωμάτιο α με ηλεκτρόνιο και επιταχύνουσα τάση 13 V. Δε θα αλλάξει κάτι στην άσκηση, αλλά θα είναι κατά την άποψη μου περισσότερο ρεαλιστική αφού η κινητική ενέργεια που θα αποκτήσει το άτομο του Η από τη σκέδαση μπορεί να θεωρηθεί αμελητέα.
Ευχαριστούμε. Να είσαι καλά.
Αντρέα ωραία άσκηση.
Ευκαιρία να παρουσιάσω την σελίδα σου.
(Σε λίγες μέρες).
Να είσαι καλά.
Ανδρέα καλησπέρα κι από μένα. Πολύ ωραία άσκηση. Αν και χημικός κάνω φυσική γπ στη Γ λυκείου. Ήθελα να σε ρωτήσω αν στο Α2 θα ήταν σωστό να λύσουμε ως εξής:
Εn-E1=13 => (E1/n2)-E1=13 και λύνοντας ως προς n βρίσκουμε n=4,76, οπότε λέμε αφού n ακέραιος θα είναι n=4 η μέγιστη στάθμη στην οποία μπορεί να γίνει διέγερση. Θεωρείς δόκιμο έναν τέτοιο τρόπο επίλυσης ή πρέπει οπωσδήποτε να πάμε με δοκιμές;
Ευχαριστώ τους συναδέλφους για τα σχόλια. Θοδωρή προφανώς και γίνεται να λυθεί όπως προτείνεις.
Να κάνω και εγώ μια ερώτηση για την οποία έχει γίνει σφαγή σε ένα άλλο φόρουμ που συμμετέχω:
Αν έχουμε υδρογόνο στην θεμελιώδη του στάθμη (-13.6 eV) και του στείλουμε φωτόνιο ενέργειας 10.2 eV αυτό θα μεταπηδήσει στην πρώτη διεγερμένη.
Αν του ρίξουμε φωτόνιο 10.3 eV , δεδομένου οτι η 2η διεγερμένη είναι στα -1.51 eV,
τι θα συμβεί;
Ευχαριστώ πολύ
(Πολύ ωραία άσκηση)
Το φωτόνιο απορροφάται από το άτομο μόνο αν έχει ακριβώς την ενέργεια διέγερσης, αλλιώς περνάει χωρίς να συμβεί τίποτα. Το επόμενο ενεργειακό άλμα για το άτομο του Η απαιτεί φωτόνιο με ενέργεια 12,09eV. Αυτό φαίνεται και από τις φασματικές γραμμές, όπως και στην εικόνα ΕΔΩ.
Δες και την προσομοίωση.
Διαγραφή σχολίου
Έκανα και τη διόρθωση που προτείνει πολύ σωστά ο Δημήτρης.
Αντί για δοκιμές είναι , κατά τη γνώμη μου, καλύτερη η λύση με ανισότητα όπως η άσκηση 3 του σχολικού βιβλίου
Χαράλαμπε στην Άσκηση 3 το φάσμα θέλουμε να έχει μια μόνο φασματική γραμμή άρα δε μπορεί να υπάρξει διέγερση στην Ε3 και έτσι Ε2 – Ε1 <= Κ < Ε3 – Ε1 ή 10,2eV<= Κ < 12,09eV. Εδώ ποια ανισότητα εννοείς;
βλ. π.χ. την άσκηση 6 σχολικού…. στη δική σου Εn – E1<=13 αν τη λύσεις στην άσκηση σου βγαίνει (n τετράγωνο) n2<=22,66 άρα n, max = 4
Χρόνια Πολλά Ανδρέα.
Μια πρόταση.
Μίκραινε λίγο τα σχήματα και κόβε το κείμενο, πατώντας το 5ο κουμπάκι από δεξιά στην κάτω μπάρα, ώστε να βγαίνει το …more..
Δες τις αναρτήσεις σου, για να δεις πώς τις διαμόρφωσα.