ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΑΤΟΜΟ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ - ΦΑΣΜΑ ΕΚΠΟΜΠΗΣ

Για τις παρακάτω εργασίες δίνονται:
Ακτίνα πρώτης τροχιάς R1=0,053 nm
Ενέργεια πρώτης τροχιάς E1= -13,6 eV
Ταχύτητα φωτός c=3.108 m/s
Σταθερά Plank h=6,63.10-34 j.s
Ακτίνα τροχιάς  Rn=n2.R1
Ενέργεια τροχιάς En=E1/n2
Σχέση διαφοράς ενέργειας δύο τροχιών και συχνότητας εκπεμπόμενης ακτινοβολίας ΔΕ=h.f
Σχέση διαφοράς ενέργειας δύο τροχιών και μήκους κύματος εκπεμπόμενης ακτινοβολίας ΔΕ=h.c/λ
1eV=1,6.10-19 j  και  1nm=10-9 m.

ΕΡΓΑΣΙΑ 1

Αν το άτομο του υδρογόνου διεγερθεί, ώστε το ηλεκτρόνιό του να βρεθεί στην 3η (Μ) τροχιά, τότε υπολογίστε:
α) Την ακτίνα και την ενέργεια της τροχιάς αυτής σύμφωνα με το πρότυπο του Bohr.
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................

β) Το μήκος κύματος και τη συχνότητα των πιθανών ακτινοβολιών που θα εκπέμψει το άτομο κατά την αποδιέγερσή του.
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
γ) Οι ακτινοβολίες που σημειώσατε στο ερώτημα β ανήκουν στο ορατό, στο υπέρυθρο ή στο υπεριώδες φάσμα;
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
δ) Επιβεβαιώστε τις απαντήσεις σας «πραγματοποιώντας» τις εργασίες στον… υπολογιστή.

ΕΡΓΑΣΙΑ 2

α) Υπολογίστε τον κύριο κβαντικό αριθμό (n) της πλησιέστερης προς τον πυρήνα τροχιάς, που πρέπει να βρεθεί το ηλεκτρόνιο του υδρογόνου, (διηγερμένη κατάσταση) ώστε κατά την αποδιέγερση να είναι πιθανό να δώσει ακτινοβολία με μήκος κύματος 97 nm.
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
β) Επιβεβαιώστε την απάντησή σας «πραγματοποιώντας» την εργασία στον… υπολογιστή.

ΕΡΓΑΣΙΑ 3

α) Μια διηγερμένη κατάσταση του ατόμου του υδρογόνου αναγκάζει το ηλεκτρόνιό του να βρεθεί στην τροχιά Ν (n=4). Υπολογίστε τον κύριο κβαντικό αριθμό (n) της τροχιάς που πρέπει να βρεθεί το ηλεκτρόνιο κατά την αποδιέγερση, ώστε να είναι πιθανό να δώσει ακτινοβολία που ανήκει στο ορατό φάσμα. Επισημαίνεται ότι το μήκος κύματος μιας ορατής ακτινοβολίας πρέπει να είναι μικρότερο των 700 nm και μεγαλύτερο των 400 nm.
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
β) Επιβεβαιώστε την απάντησή σας «πραγματοποιώντας» την εργασία στον… υπολογιστή.