Num experimento de Franck-Hertz, um elétron com uma energia cinética de 3,389.10
colide com um átomo em fase gasosa e promove sua transição do estado fundamental para um estado excitado. Qual o comprimento de onda do fóton emitido quando este átomo retorna ao estado fundamental?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre o experimento de Franck-Hertz, que envolve elétrons colidindo com átomos em gás. A questão está na área de Física Atômica e Queremos descobrir o comprimento de onda do fóton que é emitido quando um átomo, que foi excitado por um elétron, volta ao seu estado fundamental. Para resolver isso, vamos precisar entender a relação entre energia e comprimento de onda dos fótons.
Passo 2
Primeiro, sabemos que a energia cinética do elétron que colide com o átomo é de
Joules. Quando esse elétron transferir essa energia para o átomo, ele promove o átomo do estado fundamental para um estado excitado.
Passo 3
Quando o átomo retorna ao estado fundamental, ele libera essa energia na forma de um fóton. A energia do fóton (
) está relacionada ao seu comprimento de onda (
) pela fórmula:
Onde:
-
é a constante de Planck ( J·s) -
é a velocidade da luz ( m/s)
Passo 4
Vamos reorganizar essa fórmula para encontrar o comprimento de onda (
):
Agora, vamos substituir os valores conhecidos na fórmula.
Passo 5
Substituindo os valores:
Passo 6
Vamos calcular agora:
Resposta
O comprimento de onda do fóton emitido é aproximadamente
metros, ou 586 nanômetros.
Exercícios relacionados
Assuma que a incerteza na posição do elétron no átomo de hidrogênio no estado fundamental é o dobro do seu raio. Qual a mínima incerteza na sua velocidade?
Quando fótons de frequência
incidem sobre uma superfície de césio numa fotocélula, elétrons são ejetado com energia cinética de
. Calcule: a) o comprimento de onda do fóton, b) a função trabalho do césio e c) o comprimento de onda do elétron ejetado.
Tempo,(min) | 0,0 | 20,0 | 40,0 | 60,0 | 80,0 | 100,0 |
---|---|---|---|---|---|---|
|
1,00 | 0,819 | 0,670 | 0,549 |
|
0,368 |
Calcular a velocidade média da reação entre:
a) 40,0 e
b) 20,0 e
c) 0,0 e
a) 40,0 e
b) 20,0 e
c) 0,0 e
a) Qual será a concentração de
após 1,00 dia?
b) Quanto tempo levará para a concentração de cair a
?
b) Quanto tempo levará para a concentração de