Przećwicz

RifRlGfxsIShN

Ćwiczenie 1

Wybierz poprawne stwierdzenie: Możliwe odpowiedzi: 1. Liczna naturalna n, występująca we wzorze Balmera, jest numerem poziomu energetycznego, z którego elektron przeskakuje na poziom drugi., 2. Liczna naturalna n, występująca we wzorze Balmera, jest numerem poziomu energetycznego, na który elektron przeskakuje z poziomu drugiego.

R1eFfJuVwM8qh

Ćwiczenie 2

Uzupełnij zdanie: Odpowiedź: Linie widmowe serii Lymana leżą w (nadfiolecie / świetle widzialnym / podczerwieni), a serii Paschena w (nadfiolecie / świetle widzialnym / podczerwieni).

R1Vs8dJVt1C2f

Ćwiczenie 3

Wybierz wszystkie poprawne stwierdzenia: Możliwe odpowiedzi: 1. Graniczna długość fali w serii widmowej wodoru ogranicza od góry długości fal linii tej serii., 2. Graniczna długość fali w serii widmowej wodoru ogranicza od dołu długości fal linii tej serii., 3. Graniczna długość fali w serii widmowej wodoru odpowiada minimalnej energii fotonu, jaki należy do tej serii., 4. Graniczna długość fali w serii widmowej wodoru odpowiada maksymalnej energii fotonu, jaki należy do tej serii.

ROCmeLVsz6Zjy

Ćwiczenie 4

Pogrupuj części zdań, aby otrzymać prawdziwe stwierdzenia: Atom wodoru emituje foton, gdy… Możliwe odpowiedzi: 1. wartość bezwzględna energii elektronu wzrasta., 2. elektron przeskakuje z wyższego na niższy poziom energetyczny., 3. wartość bezwzględna energii elektronu maleje., 4. elektron przeskakuje z niższego na wyższy poziom energetyczny. Atom wodoru pochłania foton, gdy… Możliwe odpowiedzi: 1. wartość bezwzględna energii elektronu wzrasta., 2. elektron przeskakuje z wyższego na niższy poziom energetyczny., 3. wartość bezwzględna energii elektronu maleje., 4. elektron przeskakuje z niższego na wyższy poziom energetyczny.

Ćwiczenie 5

RSsERXmZj93PV

Oblicz graniczną długość fali dla serii Balmera i Paschena. Odpowiedź: Dla serii Balmera: Tu uzupełnij nm dla serii Paschena: Tu uzupełnij nm

Skorzystaj ze wzoru Rydberga: $\frac{1}{\lambda}=R\left(\frac{1}{m^{2}}-\frac{1}{n^{2}}\right)$ . Graniczna długość fali serii widmowej to długość fali fotonu emitowanego podczas przeskoku z $n$ -tego poziomu, gdzie $n$ dąży do nieskończoności.

Dla serii Balmera:

$\lambda_{gr}=\frac{2^{2}}{R}=364,6\hspace{2mm}\textrm{nm},$

dla serii Paschena:

$\lambda_{gr}=\frac{3^{2}}{R}=820,4\hspace{2mm}\textrm{nm}.$

Ćwiczenie 6

REOCj4lrQgqfi

Atomy wodoru w stanie wzbudzonym, których elektron znajduje się na poziomie energetycznym n = 6 emitują promieniowanie elektromagnetyczne. Ile linii widmowych tego promieniowania zaobserwujemy w serii Bracketa, a ile w serii Paschena? Odpowiedź uzasadnij, wykonując rysunek, pokazujący przejścia między poziomami energetycznymi w atomie. Odpowiedź: W serii Paschena powstaną Tu uzupełnij linie, w serii Bracketa Tu uzupełnij linie widmowe.

Seria Bracketta powstaje podczas przeskoku elektronu na poziom $n$ = 4, a seria Paschena na poziom $n$ = 3. Rozważ wszystkie możliwe przejścia elektronu wzbudzonego atomu. Przeskok elektronu na jeden z niższych poziomów jest przypadkowy.

R1aq4XA3kRL44

Na rysunku z prawej strony znajduje się długa pionowa oś skierowana do góry. Na osi odłożono wartości energii elektronu w atomie wodoru. Od tej osi odchodzą w lewo 4 poziome odcinki symbolizujące dozwolone poziomy energetyczne elektronu w atomie wodoru. Odcinki kończą się na pionowej linii z lewej strony, na której przy każdym odcinku znajdują się wartości liczby n. Przy najniższym odcinku jest równość n równa się 3, wyżej n równa się 4 i kolejno n równa się 5, oraz n równa się 6. Od lewej strony narysowano serię niebieskich strzałek, podpisanych jako seria Bracketta. Pierwsza strzałka zaczyna się na poziomie n równe 6 i kończy na poziomie n równe 5. Druga strzałka zaczyna się na poziomie n równe 5 i kończy na poziomie n równe 4. Trzecia strzałka zaczyna się na poziomie n równe 6 i kończy na poziomie n równe 4. Dalej na prawo widać kolejną serię czerwonych strzałek, podpisanych jako seria Paschena. Pierwsza strzałka zaczyna się na poziomie n równe 6 i kończy na poziomie n równe 4. Druga strzałka zaczyna się na poziomie n równe 4 i kończy na poziomie n równe 3. Trzecia strzałka zaczyna się na poziomie n równe 6 i kończy na poziomie n równe 5. Czwarta strzałka zaczyna się na poziomie n równe 5 i kończy na poziomie n równe 3. Piąta strzałka zaczyna się na poziomie n równe 6 i kończy na poziomie n równe 3. — Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

Ćwiczenie 7

ReLeCE6E8c6l4

Atomy wodoru znajdujące się w stanie podstawowym oświetlono światłem monochromatycznym o energii fotonów równej 12,75 eV. Atomy mogą pochłaniać te fotony, przechodząc do stanu wzbudzonego. Jakie linie powstaną w serii Balmera, gdy wzbudzone atomy będą emitować promieniowanie elektromagnetyczne. Wyjaśnij mechanizm powstania tych linii. Odpowiedź: Powstaną dwie linie z serii Balmera: linia H indeks dolny, alfa, koniec indeksu dolnego o długości fali Tu uzupełnij nm i linia H indeks dolny, BETA, koniec indeksu dolnego o długości fali Tu uzupełnij nm.

Rozważ wszystkie możliwe przejścia elektronu wzbudzonego atomu. Przeskok elektronu na jeden z niższych poziomów jest przypadkowy.

Po pochłonięciu fotonu o energii 12,75 eV elektron w atomie wodoru ma energię -13,6 eV + 12,75 eV = -0,85 eV i znajduje się na poziomie energetycznym $n$ = 4. Elektron może przeskoczyć bezpośrednio na poziom drugi, czemu towarzyszy emisja fotonu o długości fali 486 nm, albo przeskoczyć na poziom trzeci, a z poziomu trzeciego na poziom drugi z emisją fotonu o długości fali 656 nm.

Ćwiczenie 8

R1d9KcoM4SZpl

Elektron o zerowej energii został przyciągnięty przez jądro atomu wodoru i znalazł się na pierwszym poziomie energetycznym o energii -13,6 eV. Oblicz długość fali fotonu, wyemitowanego przez atom i porównaj z graniczną długością fali serii Lymana równą 91,2 nm. Wyjaśnij, czy zbieżność tych wartości jest przypadkowa. Do obliczeń przyjmij wartość stałej Plancka 4,14 · 10^-15 eV·s. Odpowiedź: λ = Tu uzupełnij nm

Skorzystaj ze wzoru: $E_{f}=\frac{hc}{\lambda}$ , gdzie $E_{f}$ jest energią fotonu równą różnicy między początkową i końcową energią elektronu. Graniczna długość fali serii Lymana odpowiada przejściu elektronu na pierwszy poziom energetyczny z poziomu o wartości $n$ dążącej do nieskończoności.

Równość długości fali fotonu wyemitowanego, gdy energia elektronu zmniejszyła się od zera do -13,6 eV z graniczną długością fali serii Lymana nie jest przypadkowa. Graniczną długość fali ma foton wyemitowany z poziomu energetycznego leżącego dowolnie blisko energii zerowej elektronu.

Przemyśl

Przećwicz