© Qual a frequência da radiação necessária para excitar o átomo do estado de spin de menor energia para o de maior energia? Em que região do espectro eletromágnetico está esta radiação?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede pra gente encontrar a frequência da radiação que faz um átomo passar do estado de spin de menor energia pro de maior energia. Isso envolve conceitos de energia quântica e espectro eletromagnético. Para resolver, vamos precisar usar a fórmula que relaciona energia e frequência, que é o E = hν, onde E é a energia, h é a constante de Planck e ν é a frequência.
Passo 2
Primeiro, vamos usar a fórmula
para encontrar a frequência. Queremos isolar
, então rearranjamos a fórmula:
Aqui, E é a diferença de energia entre os dois estados de spin do átomo, e h é a constante de Planck, que vale aproximadamente
.
Passo 3
Agora, precisamos identificar em que parte do espectro eletromagnético essa frequência cai. O espectro vai desde ondas de rádio com baixíssima frequência até raios gama com altíssima frequência. Dependendo do valor de
, a radiação pode estar, por exemplo, nas micro-ondas, infravermelho, visível, ultravioleta, etc. Sem um valor específico para E, não podemos determinar exatamente, mas geralmente, transições de spin envolvendo estados básicos de energia costumam estar na faixa de micro-ondas ou rádio.
Resposta
A frequência da radiação necessária para excitar o átomo do estado de spin de menor energia para o de maior energia é dada por
. Essa radiação está na região de micro-ondas do espectro eletromagnético.
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Explique o que é o spin, origem e como poderia ser colocado dentro da representação ondulatória de Schroedinger.
A amostra do gás Hélio, gás monoatômico, inicialmente ocupou o volume de
, esteve sob a pressão de
e a temperatura de
. Ele expandiu se isotermicamente até o volume de
. A seguir, esta amostra do gás foi resfriada isobaricamente e finalmente, comprimida adiabaticamente de volta ao estado inicial. (a) Desenhe este ciclo no plano
;
Um mol de Gás Perfeito, monoatômico, inicialmente ocupou o volume de
e esteve sob pressão de
. A seguir, sua pressão foi aumentada até
a volume constante e ele expandiu se isotermicamente até ocupar o volume de
e estar sob pressão de
. Finalmente, este gás foi comprimido e retornou ao estado inicial. (a) Desenhe este ciclo no plano
;
Considere um sistema de 2 elétrons não interagentes em seus estados fundamentais em um poço unidimensional de potencial infinito. (a) Faça um gráfico esquemático das partículas ocupando os níveis energéticos, com seus respetivos números quânticos.