Zadanie 11: Widmo emisyjne atomu wodoru

Arkusz: CKE Maj 2025 · Maj · 2025
Punkty: 4 pkt
Dział: Fizyka atomowa i kwanty promieniowania elektromagnetycznego · Model atomu Bohra
Trudność: Poziom trudności: średnie

Zadanie dotyczy przejść elektronu pomiędzy stanami energetycznymi w atomie wodoru oraz obliczenia energii emitowanego fotonu.

Treść zadania

Rozważamy przejścia elektronu pomiędzy stanami (poziomami) energetycznymi w atomie wodoru. Przejście elektronu ze stanu energetycznego o numerze n i energii En do stanu energetycznego o numerze k i energii Ek oznaczymy w zadaniu jako n → k. Zadanie 11.1. (0–1) Długość fali oraz energię fotonu emitowanego przez atom wodoru podczas przejścia 5 → 3 oznaczymy – odpowiednio – jako

\lambda_{53}

oraz

E_{53}

. Długość fali oraz energię fotonu emitowanego przez atom wodoru podczas przejścia 4 → 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}

oraz 1.

E_{53} > E_{43}

\lambda_{53} < \lambda_{43}

E_{53} < E_{43}

\lambda_{53} = \lambda_{43}

E_{53} = E_{43}

Zadanie 11.2. (0–3) Energię fotonu emitowanego podczas przejścia 4 → 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.

Odpowiedź i wynik końcowy

Zadanie 11.1: A, 2. Zadanie 11.2:

E_{42} = 2,55\,\text{eV}

Wideo-rozwiązanie krok po kroku

Obejrzyj publiczne rozwiązanie wideo na YouTube