o experimento de Franck e Hertz. A diferença de energia entre os picos é de cerca de 4,9 V. Entre os dois eletrodos (filamento e o grid) é observado uma luz azul que aumenta de intensidade com o aumento da tensão aplicada entre os dois eletrodos.
(a) Descreva o experimento de Franck e Hertz e cite a sua importância na explicação do átomo de Born.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre o Experimento de Franck e Hertz. A gente vai precisar entender como foi esse experimento e por que ele foi importante para explicar o modelo de átomos de Bohr. Basicamente, estamos falando de física quântica e das energias dos elétrons.

Passo 2

Primeiro, imagina que Franck e Hertz estavam querendo provar que os elétrons em um átomo não só têm orbitas fixas, mas que também absorvem energia de jeitos específicos. Eles montaram um experimento onde elétrons passam por um gás de mercúrio aquecido dentro de um tubo de vidro.

Passo 3

Nesse tubo, tem dois eletrodos: o filamento, que emite elétrons quando aquecido, e o grid, que controla a velocidade desses elétrons aumentando a tensão. Quando um elétron ganha energia suficiente, ele pode colidir com um átomo de mercúrio e excitá-lo, ou seja, passar o elétron para um nível de energia mais alto.

Passo 4

O legal é que eles mediram a corrente dos elétrons e notaram que ela aumenta até certo ponto e depois diminui, criando picos na curva da corrente em função da tensão. A diferença de energia entre esses picos foi de cerca de . Esse valor corresponde à quantidade de energia necessária para que o elétron excite um átomo de mercúrio para um estado mais energético.

Passo 5

A cor azul da luz observada entre os eletrodos acontece porque, quando os elétrons excitados retornam ao nível de energia original, eles liberam essa energia extra em forma de fótons de luz azul. Isso mostra que a energia dos elétrons é quantizada, ou seja, existe em “pacotes” específicos.

Passo 6

Agora, sobre a importância disso para o átomo de Bohr: Esse experimento foi uma das primeiras evidências de que os elétrons em um átomo ocupam níveis de energia discretos, como propôs Niels Bohr no seu modelo atômico. Antes disso, pensava-se que a energia dos elétrons podia variar continuamente, mas Franck e Hertz mostraram que só certos valores de energia são permitidos.

Resposta

Então, resumindo, o Experimento de Franck e Hertz demonstrou que os elétrons em um átomo têm níveis de energia específicos e quantizados. Isso foi fundamental para validar o modelo de Bohr, que descreve o átomo como tendo elétrons em órbitas com energias definidas, ajudando a entender melhor a estrutura atômica.

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