Uma linha espectral verde de comprimento de onde igual a
é observada no espectro de emissão do hidrogênio. Calcule a energia do fóton. Neste caso, o fóton foi absorvido ou liberado?
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma linha espectral verde com um comprimento de onda de
metros no espectro de emissão do hidrogênio. Nosso objetivo aqui é calcular a energia desse fóton e descobrir se ele foi absorvido ou liberado. Para resolver isso, vamos usar conceitos de física relacionados à energia dos fótons e à relação entre energia e comprimento de onda.
Passo 2
Para calcular a energia de um fóton, usamos a fórmula que relaciona energia
com o comprimento de onda
:
Aqui,
é a constante de Planck e
é a velocidade da luz.
Passo 3
Vamos detalhar cada parte da fórmula:
-
: A constante de Planck, que vale aproximadamente J·s. -
: A velocidade da luz no vácuo, que é cerca de m/s. -
: O comprimento de onda do fóton, que neste caso é metros.
Passo 4
Agora, substituímos os valores na fórmula para encontrar a energia
:
Vamos calcular o numerador primeiro:
Agora, dividimos pelo comprimento de onda:
Passo 5
Finalmente, precisamos determinar se o fóton foi absorvido ou liberado. Como estamos falando de um espectro de emissão, significa que os fótons estão sendo liberados pelos átomos de hidrogênio quando os elétrons retornam a um estado de menor energia.
Resposta
A energia do fóton é aproximadamente
joules, e nesse caso, o fóton foi liberado.
Exercícios relacionados
Uma das linhas de emissão do átomo de hidrogênio tem um comprimento de onda de 93,07 nm .
b) Determina os valores iniciais e finais de relacionados a essa emissão.
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Uma das linhas de emissão do átomo de hidrogênio tem um comprimento de onda de 93,07 nm .
a) Em que região do espectro eletromagnético essa emissão é encontrada?
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Um fóton com um comprimento de onda (
) de
atinge um átomo de hidrogênio. Determine a velocidade do elétron ejetado do estado excitado,
.
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