Temat: Promieniowanie atomu wodoru (teoria)

Podobne dokumenty
Model Bohra budowy atomu wodoru - opis matematyczny

Wykład Budowa atomu 1

Stałe : h=6, Js h= 4, eVs 1eV= J nie zależy

p.n.e. Demokryt z Abdery. Wszystko jest zbudowane z niewidzialnych cząstek - atomów (atomos ->niepodzielny)

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 39 ATOM WODORU. PROMIENIOWANIE. WIDMA TEST JEDNOKROTNEGO WYBORU

IV. TEORIA (MODEL) BOHRA ATOMU (1913)

Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii

Wykład 17: Dr inż. Zbigniew Szklarski. Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok

Wstęp do astrofizyki I

Modele atomu wodoru. Modele atomu wodoru Thomson'a Rutherford'a Bohr'a

Wczesne modele atomu

Rysunek 3-23 Hipotetyczne widmo ciągłe atomu Ernesta Rutherforda oraz rzeczywiste widmo emisyjne wodoru w zakresie światła widzialnego

Modele atomu wodoru. Modele atomu wodoru Thomson'a Rutherford'a Bohr'a

Wykład Budowa atomu 2

Atom wodoru. Model klasyczny: nieruchome jądro +p i poruszający się wokół niego elektron e w odległości r; energia potencjalna elektronu:

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika

r. akad. 2012/2013 Atom wodoru wykład 5-6 Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich Atom wodoru Zakład Biofizyki 1

II.1 Serie widmowe wodoru

Wstęp do astrofizyki I

SPRAWDZIAN NR 1. wodoru. Strzałki przedstawiają przejścia pomiędzy poziomami. Każde z tych przejść powoduje emisję fotonu.

Analiza spektralna widma gwiezdnego

Informacje ogólne. 45 min. test na podstawie wykładu Zaliczenie ćwiczeń na podstawie prezentacji Punkty: test: 60 %, prezentacja: 40 %.

OPTYCZNA ANALIZA WIDMOWA

Źródła światła. W lampach płomieniowych i jarzeniowych źródłem promieniowania jest wzbudzony gaz. Widmo lamp jarzeniowych nie jest ciągłe!

Spektroskop, rurki Plückera, cewka Ruhmkorffa, aparat fotogtaficzny, źródło prądu

Ćwiczenie 46 Spektrometr. Wyznaczanie długości fal linii widmowych pierwiastków

Fizyka 3.3 WYKŁAD II

Wstęp do astrofizyki I

Atom wodoru i jony wodoropodobne

WYZNACZANIE STAŁEJ PLANCKA Z POMIARU CHARAKTERYSTYK PRĄDOWO-NAPIĘCIOWYCH DIOD ELEKTROLUMINESCENCYJNYCH. Irena Jankowska-Sumara, Magdalena Krupska

Mechanika kwantowa. Erwin Schrödinger ( ) Werner Heisenberg

Mechanika kwantowa. Jak opisać atom wodoru? Jak opisać inne cząsteczki?

41P6 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - V POZIOM PODSTAWOWY

n n 1 2 = exp( ε ε ) 1 / kt = exp( hν / kt) (23) 2 to wzór (22) przejdzie w następującą równość: ρ (ν) = B B A / B 2 1 hν exp( ) 1 kt (24)

Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne.

r. akad. 2012/2013 Atom wodoru wykład V-VI Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich Atom wodoru Zakład Biofizyki 1

Tytuł: Dzień dobry, mam na imię Atom. Autor: Ada Umińska. Data publikacji:

6. POTOCZNA WIEDZA O BUDOWIE ATOMU

Początek XX wieku. Dualizm korpuskularno - falowy

Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury.

Kryształy, półprzewodniki, nanotechnologie. Dr inż. KAROL STRZAŁKOWSKI Instytut Fizyki UMK w Toruniu

rys. 1. Rozszczepienie światła białego w pryzmacie

Stara i nowa teoria kwantowa

Teoria pasmowa ciał stałych Zastosowanie półprzewodników

Wykład FIZYKA II. 12. Mechanika kwantowa. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Fizyka atomowa. Spektrometr

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

Temat : Model atomu wodoru Bohra

Metody analizy pierwiastków z zastosowaniem wtórnego promieniowania rentgenowskiego. XRF, SRIXE, PIXE, SEM (EPMA)

CHEMIA LEKCJA 1. Budowa atomu, Izotopy Promieniotwórczość naturalna i sztuczna. Model atomu Bohra

Energetyka Jądrowa. Wykład 28 lutego Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

ĆWICZENIE 1 WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ZA POMOCĄ SPEKTROSKOPU

Model Bohra atomu wodoru

Pracownia fizyczna dla szkół

Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków powtarzają się w pewnym cyklu (zebrane w grupy 2, 8, 8, 18, 18, 32 pierwiastków).

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura

Atom wodoru w mechanice kwantowej. Równanie Schrödingera

WYMAGANIA EDUKACYJNE NIEZBĘDNE DO UZYSKANIA POSZCZEGÓLNYCH OCEN ŚRÓROCZNYCH I ROCZNYCH FIZYKA - ZAKRES PODSTAWOWY KLASA I

TEMATY PRAC ZALICZENIOWYCH MLO BIAŁYSTOK ROK SZKOLNY 2015/2016. I klasa, semestr 2

FALOWY I KWANTOWY OPIS ŚWIATŁA. Światło wykazuje dualizm korpuskularno-falowy. W niektórych zjawiskach takich jak

Fizyka 2. Janusz Andrzejewski

Wykład 18: Elementy fizyki współczesnej -1

Wymagania edukacyjne z fizyki zakres podstawowy. Grawitacja

32 Światło a fizyka kwantowa

ANALITYKA W KONTROLI JAKOŚCI

Temat XXXVI. Mechanika kwantowa - źródła

Słowniczek pojęć fizyki jądrowej

Efekt fotoelektryczny

Wykład FIZYKA II. 13. Fizyka atomowa. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Wykład Budowa atomu 3

(U.13) Atom wodoropodobny

Fizyka atomowa i jądrowa

Grzegorz Nowak. Podstawy spektroskopii gwiazdowej

Podstawy fizyki wykład 3

VII. CZĄSTKI I FALE VII.1. POSTULAT DE BROGLIE'A (1924) De Broglie wysunął postulat fal materii tzn. małym cząstkom przypisał fale.

POLICJA KUJAWSKO-POMORSKA WYBRANE ZJAWISKA OPTYKI W BADANIACH KRYMINALISTYCZNYCH

Wykład Atomy wieloelektronowe, układ okresowy pierwiastków.

Oblicz częstotliwość z jaką obracają się koła samochodu jadącego z prędkością 72 ich promień 0,3 m.

41R POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII. POZIOM ROZSZERZONY (od początku do końca)

III. EFEKT COMPTONA (1923)

rok szkolny 2017/2018

Problemy fizyki początku XX wieku

ROZKŁAD MATERIAŁU Z FIZYKI - ZAKRES PODSTAWOWY

Trzy rodzaje przejść elektronowych między poziomami energetycznymi

Atom wodoropodobny. Biegunowy układ współrzędnych. współrzędne w układzie. kartezjańskim. współrzędne w układzie. (x,y,z) biegunowym.

Promieniowanie cieplne ciał.

Fizyka atomowa, jądrowa zadania.

ĆWICZENIE Nr 4 LABORATORIUM FIZYKI KRYSZTAŁÓW STAŁYCH. Badanie krawędzi absorpcji podstawowej w kryształach półprzewodników POLITECHNIKA ŁÓDZKA

Tak określił mechanikę kwantową laureat nagrody Nobla Ryszard Feynman ( ) mechanika kwantowa opisuje naturę w sposób prawdziwy, jako absurd.

Wzbudzony stan energetyczny atomu

ZJAWISKA KWANTOWO-OPTYCZNE

FIZYKA ATOMOWA Fale elektromagnetyczne Widmo promieniowania Określanie składu chemicznego Budowa atomu

Podstawy fizyki sezon Dualizm światła i materii

Pomiar widm emisyjnych He, Na, Hg, Cd oraz Zn

Fizyka atomowa i jądrowa

Budowa atomu, poziomy energetyczne, model Bohra (ćw. 11)

FIZYKA-egzamin opracowanie pozostałych pytań

Elementy fizyki kwantowej. Obraz interferencyjny. Motto. Funkcja falowa Ψ. Notatki. Notatki. Notatki. Notatki. dr inż.

Promieniowanie jonizujące i metody radioizotopowe. dr Marcin Lipowczan

ZADANIA MATURALNE Z FIZYKI I ASTRONOMII

Transkrypt:

Temat: Promieniowanie atomu wodoru (teoria) Zgodnie z drugim postulatem Bohra elektron poruszając się po dozwolonej orbicie nie wypromieniowuje energii. Promieniowanie zostaje wyemitowane, gdy elektron przechodzi z orbity wyższej na niższą. Elektron przechodzi na orbitę wyższą po pochłonięciu (absorpcji) kwantu energii o wartości równej różnicy energii orbit. Jeśli elektron krąży na pierwszej orbicie (n=1) to atom jest w stanie podstawowym. Jeśli elektron krąży po wyższej orbicie, to atom jest w stanie wzbudzonym. Atom jest zjonizowany, jeśli elektron został oderwany od atomu. Energia elektronu na pierwszej orbicie jest równa:, Energia elektronu krążącego po orbicie o numerze n jest równa:, Zatem, jeśli elektron przechodzi z orbity wyższej o numerze n na orbitę niższą o numerze k, to pozbywa się nadmiaru energii poprzez wyemitowanie fotonu. Energia wyemitowanego fotonu będzie równa: Energie elektronu na poszczególnych orbitach możemy przedstawić w postaci poziomów energetycznych (rysunek poniżej).

E (ev) -0,85-1,5-3,4 E f - energia elektronu na orbicie trzeciej (stan wzbudzony) - energia elektronu na orbicie drugiej (stan wzbudzony) -13,6 - energia elektronu krążącego na orbicie pierwszej (stan podstawowy) Zatem w przypadku fotonu wyemitowanego podczas przejścia elektronu z orbity trzeciej na drugą, energia tego fotonu będzie równa:, (, ), Jeżeli mamy obliczoną energię fotonu, to bez problemu możemy obliczyć częstotliwość fotonu, bądź długość fali (wystarczy odpowiedni wzór, który wszyscy znamy ) Długość wyemitowanego promieniowania (λ) możemy obliczyć także ze wzoru Balmera- Rydberga. Jeżeli elektron przechodzi z orbity o numerze n, na orbitę o numerze k ( n>k ) to: ( ) R stała Rydberga (R,0 0 7 ). Emitowane promieniowanie zostało pogrupowane w serie widmowe. Jeśli k (czyli elektron przechodzi z dowolnej orbity na orbitę pierwszą) jest to seria Lymana. Jeśli k 2 (elektron przechodzi z dowolnej orbity wyższej na orbitę drugą ) - seria Balmera Jeśli k (elektron przechodzi z dowolnej orbity wyższej na orbitę trzecią) - seria Paschena Jeśli k (elektron przechodzi z dowolnej orbity wyższej na orbitę czwartą ) seria Bracketa.

Rys. 2. Długość wybranych linii widmowych w atomie wodoru: W przypadku poziomów energetycznych serie widmowe możemy przedstawić np. tak: Rys. 3. Poziomy energetyczne w atomie wodoru: Cztery pierwsze linie w serii Balmera (przejścia elektronu na drugą orbitę) należą do zakresu widzialnego: - pierwsza linia z serii Balmera będzie związana z przejściem elektronu z orbity 2. Jak widzimy na rysunku niżej jest to czerwona linia w widmie emisyjnym wodoru;

- druga linia z serii Balmera będzie związana z przejściem elektronu z orbity 2. Jest to jasnoniebieska linia w widmie wodoru, itd. Model atomu według proponowany przez Bohra został zastąpiony mechaniką kwantową. Zadanie przykładowe: Elektron w atomie wodoru przechodzi z orbity trzeciej na pierwszą. a) Do jakiej serii widmowej należy wyemitowana linia? Nastąpiło przejście na pierwszą orbitę (k ) zatem jest to seria Lymana. b) Oblicz energię wyemitowanego promieniowania; Dane: Szukane: E 3 = -1,5 ev? E 1 = - 13,6 ev zatem:, (, ) 2, c) Oblicz długość wyemitowanego promieniowania (ja korzystam ze wzoru Balmera); Dane: Szukane: n = 3, λ? k = 1

R, 10 7 ( ), 0 ( ), 0 ( ), 0 ( ), 0, 0 czyli:, 0,02 0 02 Proszę sprawdzić korzystając z rysunku 2, czy uzyskaliśmy prawidłowy wynik. c) Oblicz częstotliwość wyemitowanego promieniowania; Jeśli już mamy obliczoną długość, to częstotliwość najłatwiej obliczyć z zależności: u nas: ( : ) 0,02 0 2, 0 e) W jakim zakresie fal e-m leży to promieniowanie (nadfiolet, podczerwień czy światło widzialne)? To będzie światło z zakresu nadfioletu, bo długość fali jest mniejsza od 00 nm. Zadanie do rozwiązania: Elektron w atomie wodoru przechodzi z orbity piątej na trzecią. a) Do jakiej serii widmowej należy wyemitowana linia? b) Oblicz energię wyemitowanego promieniowania, wynik podaj w ev oraz w J; c) Oblicz częstotliwość wyemitowanego promieniowania; d) Oblicz długość wyemitowanego promieniowania;

e) W jakim zakresie fal e-m leży to promieniowanie (nadfiolet, podczerwień czy światło widzialne)?