Bohrs modell - Excitera, frekvens, ljus

Hej!

Frågan lyder

''I ett stängt glasrör finns det vätgas där alla väteatomerna är i grundtillståndet. När vi skickar elektroner genom gasen får vi den att lysa. Studerar vi ljuset genom ett optiskt gitter, ser vi att gasen utsänder alla de fyra synliga spektral färgerna i vätespektret.

c) Istället för att skicka ut elektroner kan vi skicka ut vitt ljus med alla frekvenser från 425 THz till 750THz genom vätgasen. Alla atomer i vätgasen befinner sig i grundtillståndet. Kan vi få gasen att lysa på detta sätt? Fundera innan du svarar!

Min lösning:

Jag vet att elektronen måste excitera från 6,5,4,3 till tillstånd 2 för att sända ljus. Jag prövar med n=3 exciterat till n=2.

$h f = 2, 179 (\frac{1}{3^{2}} - \frac{1}{2^{2}}) a J S v a r e t d i v i d e r a t p å k o n s \tan t e n h f ö r a t t f å f r a m f r e k v e n s e n = 456 T H z$

Svaret ingår ju i intervallen? Vart gör jag fel?

AleKho skrev:
Hej!

Frågan lyder
''I ett stängt glasrör finns det vätgas där alla väteatomerna är i grundtillståndet. När vi skickar elektroner genom gasen får vi den att lysa. Studerar vi ljuset genom ett optiskt gitter, ser vi att gasen utsänder alla de fyra synliga spektral färgerna i vätespektret.

c) Istället för att skicka ut elektroner kan vi skicka ut vitt ljus med alla frekvenser från 425 THz till 750THz genom vätgasen. Alla atomer i vätgasen befinner sig i grundtillståndet. Kan vi få gasen att lysa på detta sätt? Fundera innan du svarar!

Min lösning:
Jag vet att elektronen måste excitera från 6,5,4,3 till tillstånd 2 för att sända ljus. Jag prövar med n=3 exciterat till n=2.
$h f = 2, 179 (\frac{1}{3^{2}} - \frac{1}{2^{2}}) a J S v a r e t d i v i d e r a t p å k o n s \tan t e n h f ö r a t t f å f r a m f r e k v e n s e n = 456 T H z$

Svaret ingår ju i intervallen? Vart gör jag fel?

Du förklarar så otydligt att jag inte kan förstå vad du har gjort. Därför kan jag inte svara på vad du har gjort fel. Är det fråga c du försöker svara på?

Hej!
Ber om ursäkt, skrev det lite hastigt nu.
Precis.
Ska man inte försöka se vad fotonenergin blir från energinivåerna 3,4,5,6 till 2 och se ifall dess frekvens är mellan 425THz och 750Hz?

Jo, det verkar vettigt att kolla om alla de fotoner som sänds ut när elektroner i skal nr 6, 5, 4 respektive 3 hoppar ner till skal 2. Om det stämmer, så innebär det att det vita ljuset innehåller fotoner som är precis lagom energirika för att sparka upp en elektron från skal 2 till en högre nivå.

Smaragdalena skrev:
Jo, det verkar vettigt att kolla om alla de fotoner som sänds ut när elektroner i skal nr 6, 5, 4 respektive 3 hoppar ner till skal 2. Om det stämmer, så innebär det att det vita ljuset innehåller fotoner som är precis lagom energirika för att sparka upp en elektron från skal 2 till en högre nivå.

Tack, då är jag inne på rätt spår.
Det jag gör då är att jag börjar med att testa från skal 3 => 2 av formeln jag skrev ovan.
Därefter dividerar jag energin med Placks konstant för att få fram frekvensen ur formeln f = W/h.
Jag får det till 456THz, som är inom intervallen. Men tydligen ska det inte vara inom intervallen.

Var gör jag fel?

Kan du lägga in en bild av facit, så att vi kan se hur de formulerar sig?

(Att de skriver "vitt ljus" tycker jag borde betyda att det handlar om synligt ljus, men jag har ingen känsla för vilka frekvenser som motsvarar vilka våglängder.)

Smaragdalena skrev:
Kan du lägga in en bild av facit, så att vi kan se hur de formulerar sig?
(Att de skriver "vitt ljus" tycker jag borde betyda att det handlar om synligt ljus, men jag har ingen känsla för vilka frekvenser som motsvarar vilka våglängder.)

Står bara ''Nej'' på facit.

Fick söka på nätet för att få fram utförligare facit:

''f =750THz, W =hf 0,=497aJ 2,118<aJ som behövs för att excitera atomen. Svaret är nej. ''

Då får du väl räkna ut vilka våglängder 425 THz respektive 750 THz motsvarar, och slå upp vilka våglängder de fyra synliga linjerna i vätes spektrum har.

Vad kommer du fram till?

Jag tror att problemet är att vätgasen är i grund tillståndet n=1, då kommer inte ljus ifrån det synliga spektrat "vitt ljus" att ha nog med energi för att excitera dem ifrån grundtillståndet.

Edit: Jämför energin hos ljus med frekvenser från 425 THz till 750THz med t.ex. n=1 till n=2.

Egocarpo skrev:
Jag tror att problemet är att vätgasen är i grund tillståndet n=1, då kommer inte ljus ifrån det synliga spektrat "vitt ljus" att ha nog med energi för att excitera dem ifrån grundtillståndet.

Edit: Jämför energin hos ljus med frekvenser från 425 THz till 750THz med t.ex. n=1 till n=2.

Jag tror du har alldeles rätt. Varför tänkte jag inte på det själv?

Smaragdalena skrev:
Egocarpo skrev:
Jag tror att problemet är att vätgasen är i grund tillståndet n=1, då kommer inte ljus ifrån det synliga spektrat "vitt ljus" att ha nog med energi för att excitera dem ifrån grundtillståndet.

Edit: Jämför energin hos ljus med frekvenser från 425 THz till 750THz med t.ex. n=1 till n=2.
Jag tror du har alldeles rätt. Varför tänkte jag inte på det själv?

Haha, jag har blivit påtvingad att jobba mycket med väte-atomen under mina studier. Kul att det kommer till användning. Det är ju lite speciellt det här med kvantisering av ljus. :)

Svara

Visa senaste svar