Atom wodoru - MAJ 2009 / A1

1)W tabeli przedstawiono wartości całkowitej energii atomu wodoru () oraz promieni orbit (), po których elektron może się poruszać w zależności od numeru orbity ().

n	1		3	4	5
En [eV]	-13,6	-3,4	-1,5		-0,54
Rn[10‾10	0,53	2,12	4,77	8,48	13,25

a) Uzupełnij tabelę, wykonując konieczne obliczenia.
b) Przedstaw na wykresie związek energii atomu wodoru z promieniem orbity. Uwzględnij fakt, że energia atomu jest skwantowana.
c) Korzystając z postulatu Bohra, oblicz wartość prędkości elektronu na pierwszej orbicie. Energia jonizacji atomu wodoru wynosi  13,6 eV. Oblicz energię elektronu znajdującego się na drugiej orbicie w atomie wodoru.

2) Energia jonizacji atomu wodoru wynosi 13,6 eV. Oblicz energię elektronu znajdującego się na drugiej orbicie w atomie wodoru.

3) Elektron w atomie wodoru przechodzi z orbity drugiej na pierwszą. Atom emituje wówczas światło, którego długość fali w próżni wynosi 1,2∙10‾7. 
a) Oblicz częstotliwość fali wysyłanej podczas tego przejścia.
b) Oblicz energię emitowanego fotonu. Wynik podaj w eV.

4) Atom wodoru znajduje się w stanie podstawowym. Energia elektronu na pierwszej orbicie atomu wodoru jest równa .-13,6eV.
a) Podaj (w eV ) najmniejszą wartość energii, jaką musi pochłonąć elektron, aby atom uległ jonizacji.
b) Określ (w  eV) minimalną energię, jaką musi pochłonąć elektron, aby atom uległ wzbudzeniu.

5) Wzbudzony atom wodoru emituje promieniowanie związane z przejściem elektronu z powłoki trzeciej na drugą. Oblicz energię wyemitowanego kwantu i długość fali uzyskanej linii widmowej. Zapisz, czy linia ta wypada w zakresie światła widzialnego, jeśli światło widzialne zawiera fale w przedziale od 360 nm do 760nm . Energia stanu podstawowego atomu wodoru  -13,6 eV

6) Poniższa tabela przedstawia długości fal światła, które powstają przy przeskoku elektronu z orbity  na poziom podstawowy  (seria Lymana). Oblicz w  (elektronowoltach) różnicę energii pomiędzy poziomem podstawowym a poziomem .

Numer początkowej orbity	Długość fali
2	121,6
3	102,6
4	97,0
5	94,9