Pobuđivanje atoma

1. Međusobnim sudarima pri termičkom gibanju

2. Naponom

3. Apsorpcijom fotona

n = 1 – osnovno stanje n = 2 – prvo pobuđeno stanje n = 3 – drugo pobuđeno stanje

...itd

Pobuđivanje atoma:

Objašnjenje apsorpcijskih spektara

Ek = Ef – 13,6 eV

Ionizacija

apsorpcijski spektar

emisijski spektar

Karakteristično rendgensko zračenje

ener

gija

karakteristično zračenje

Zadatak 1: Izračunajte najmanji iznos energije što je može apsorbirati vodikov atom u osnovnom stanju.

E = 1,632 10-18 J

Rješenje:m = 1n = 2

E = ?

22

11eV 6,13

nmE

2219

2

1

1

1J106,16,13

= 10,2 eV

Zadatak 2: Foton valne duljine 83 nm ionizira vodikov atom koji se nalazi u osnovnom stanju. Kolika je brzina izbačenog elektrona? Masa je elektrona 9,110-31 kg.

v = 6,9105 m s-1

Rješenje: = 83 nm = 8310-9 m

m = 9,110-31 kg

Ek = Ef – 13,6 eV

v = ?

2

2mvEk

m

Ev k2

c

hE f

eV 6,13c

hEk J106,16,13m1083

s m103s J106,626 19

9-

-1834-

Ek = 2,1910-19 J

kg109,1

J1019,2231-

19

Zadatak 3: Vodikovi atomi u osnovnom stanju pobuđuju se elektronima ubrzanim naponom 12,5 V. Izračunajte valne duljine spektralnih linija koje će emitirati vodikovi atomi.

Rješenje:

U = 12,5 V

m = 1

22

11eV 6,13

nmeU

eV 6,13

1122

eU

mn

J101,6 6,13

V 12,5C106,1

1

119-

19

2

n = 3

22

11eV 6,13

nm

ch

)-eV( 6,13 22

22

mn

nhcm

n = 3 , m = 1 1.

)1-3( J 106,16,13

31s m 103s J 10626,62219

22-1834

n = 3 , m = 2 2.

= 1,03·10-7 m

, = 6,58·10-7 m a)

b) n = 2 , m = 1 , = 1,22·10-7 m

= 103 nm

= 658 nm

= 122 nm

Zadatak 4: Monokromatsko zračenje nepoznate valne duljine pobuđuje atome vodika koji se nalaze u osnovnom stanju. U emisijskom spektru vodika koji se dobije nakon međudjelovanja javlja se ukupno šest spektralnih linija. Odredite energiju fotona upadnog zračenja i njegovu valnu duljinu.

= 97 nm

Rješenje:

m = 1n = 4

22

11eV 6,13

nmE

2219

4

1

1

1J106,16,13

E, = ?

E = 2,0410-18 J = 12,75 eV

c

hE E

hc

J102,04

s m 103s J10626,618-

-1834

= 9,710-8 m