Kap 14 - atomen (energitillstånd, rörelseenergi)
Uppgift 14,12 i Heureka fysik 2 boken.
Diagrammet visar energinivåerna i en "övningsatom". Elektroner med rörelseenergin 7,00 eV träffar sådana atomer. Vilka energier kan de utsända fotonerna ha? Atomen är från början i sitt grundtillstånd.
Jag vet att rörelseenergin är Ek = 7,00 eV men hur ska jag tänka? Jag vet att excitering av elektroner sker dvs. att elektronen flyttar upp till ett högre energitillstånd/energiläge från grundtillståndet. Jag vet att formeln för fotonens energi är E = h * f = h * c /
Ska man kanske tänka att den totala energin är E = Ep + Ek och att Ep är den energin som är given i elektronvolt i varje ordning (n = 1, 2 , 3 ) ?
Om en elektron med rörelseenergin 7,0 eV träffar en elektron i atomen, kan en del av elektronens rörelseenergi övergå till elektronen i atomen, så att den elektronen exciteras. Om "atomelektronen" är i grundtillståndet från början, vilka energinivåer är det då möjligt att den knuffas upp till? Det är osannolikt att en "atomelektron" träffas av mer än en "7-eV-elektron".
smaragdalena skrev :Om en elektron med rörelseenergin 7,0 eV träffar en elektron i atomen, kan en del av elektronens rörelseenergi övergå till elektronen i atomen, så att den elektronen exciteras. Om "atomelektronen" är i grundtillståndet från början, vilka energinivåer är det då möjligt att den knuffas upp till? Det är osannolikt att en "atomelektron" träffas av mer än en "7-eV-elektron".
Då tänker jag att man kan räkna ut differensen mellan energin i atomelektronen i varje skal respektive rörelseenergin den träffas av? Då tänker jag att det är nästan ända upp till 8,84 eV som den kan hoppa upp till? 8.84 - 7,00 eV = 1,84 ev eller att man kanske kan tänka att den kan som högst träffas av 7,00 eV och att det är som högst till 6,67 eV tillståndet som den kan hoppa upp till?
Förstår inte riktigt hur jag ska tänka här.
Vilka två energinivåer är det som ligger tillräckligt nära grundtillståndet för att det skall räcka med 7 eV för att elektronen skall kunna hoppa dit?
När en elektron kolliderar med en foton, krävs det att fotonen har exakt rätt energi för att elektronen skall exciteras. Men när det är en elektron till som är inblandad, räcker det att den andra eletronen har åtminstone den energi som behövs - den "yttre" elektronen kan ha kvar en del av sin rörelseenergi efteråt också.
smaragdalena skrev :Vilka två energinivåer är det som ligger tillräckligt nära grundtillståndet för att det skall räcka med 7 eV för att elektronen skall kunna hoppa dit?
När en elektron kolliderar med en foton, krävs det att fotonen har exakt rätt energi för att elektronen skall exciteras. Men när det är en elektron till som är inblandad, räcker det att den andra eletronen har åtminstone den energi som behövs - den "yttre" elektronen kan ha kvar en del av sin rörelseenergi efteråt också.
Jaha då förstår jag precis! Eftersom det är elektroner med rörelseenergin 7,00 eV som träffar atomerna, så betyder att de möjliga energitillstånden är 6,67 eV och 4,86 eV, eftersom övningsatomen kan som högst hoppa upp 7,00eV.
Det betyder att antingen kan elektronen hoppa upp på tre olika sätt:
1. Direkt till första energitillståndet (4,86 eV)
Eföre - Efter = 4,86 eV - 0eV = 4,86 eV
2. eller hoppa direkt upp till det andra energitillståndet (6,67 ev).
Eföre - Efter = 6,67 eV - 0eV = 6,67 eV
3. Elektronen först hoppar upp till det första energitillståndet (4,86 eV) och hoppar upp en gång till det andra energitillståndet (6,67 eV).
Eföre - Efter = 6,67 eV - 4,86eV = 1,81 eV
Svar: 6,67 eV ; 4,86 eV ; 1,81 eV
Nja, nästan. Jag tror inte det är särskilt troligt att en och samma elektron blir träffad av två elektroner.
Men vad var det man frågade efter, egentligen?
När den exciterade hoppar ner till ett inre skal, finns det precis de tre energierna som du räknade ut som elektronen måste ge ifrån sig i form av ljus.
smaragdalena skrev :Nja, nästan. Jag tror inte det är särskilt troligt att en och samma elektron blir träffad av två elektroner.
Men vad var det man frågade efter, egentligen?
När den exciterade hoppar ner till ett inre skal, finns det precis de tre energierna som du räknade ut som elektronen måste ge ifrån sig i form av ljus.
Frågan var: Diagrammet visar energinivåerna i en övningsatom, elektroner med rörelseenergin 7,00 eV träffar sådana atomer. Vilka energier kan de utsända fotonerna ha? (Atomen är från början i sitt grundtillstånd)
Just det - vilka energier fotonerna har, inte vilka energinivåer de exciterade elektronerna hade.
