Zadanie 11

Rozważamy przejścia elektronu pomiędzy stanami (poziomami) energetycznymi w atomie wodoru. Przejście elektronu ze stanu energetycznego o numerze $n$ i energii $E_n$ do stanu energetycznego o numerze $k$ i energii $E_k$ oznaczymy w zadaniu jako $n\to k$.

Zadanie 11.1. (0–1) Długość fali oraz energię fotonu emitowanego przez atom wodoru podczas przejścia $5\to 3$ oznaczymy – odpowiednio – jako ${\lambda }_{53}$ oraz $E_{53}$. Długość fali oraz energię fotonu emitowanego przez atom wodoru podczas przejścia $4\to 3$ oznaczymy – odpowiednio – jako ${\lambda }_{43}$ oraz $E_{43}$.

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A, B albo C oraz odpowiedź 1., 2. albo 3.

Relacje pomiędzy długościami fal i energiami fotonów emitowanych podczas opisanych przejść są następujące:

• A. ${\lambda }_{53}>{\lambda }_{43}$ / B. ${\lambda }_{53}<{\lambda }_{43}$ / C. ${\lambda }_{53}={\lambda }_{43}$
• oraz 1. $E_{53}>E_{43}$ / 2. $E_{53}<E_{43}$ / 3. $E_{53}=E_{43}$

Zadanie 11.2. (0–3) Energię fotonu emitowanego podczas przejścia $4\to 2$ w atomie wodoru oznaczymy jako $E_{42}$.

Przyjmij model zjawiska, w którym:

• przed emisją fotonu atom wodoru spoczywał
• pomijamy energię kinetyczną atomu wodoru uzyskaną podczas odrzutu przy emisji fotonu (ta energia jest o kilka rzędów wielkości mniejsza od energii emitowanego fotonu).

Oblicz $E_{42}$. Zapisz obliczenia. Wynik podaj w eV.

Wskazówka: Skorzystaj z Wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych na egzamin maturalny z biologii, chemii i fizyki.