- Três estados de energia de um átomo são
e C. O estado B está
acima do estado A e o estado C está
acima do estado B. Qual transição atômica resulta na emissão de luz com o menor comprimento de onda? (a)
, (b)
, (d)
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um átomo com três níveis de energia, chamados A, B e C. O nível B está 2,0 eV acima de A, e o nível C está 3,0 eV acima de B. A pergunta é: qual transição entre esses níveis vai emitir uma luz com o menor comprimento de onda? Para resolver isso, vamos precisar entender como a energia das transições está relacionada ao comprimento de onda da luz emitida.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia perdida na transição de um nível mais alto para um mais baixo do átomo é liberada na forma de luz. A quantidade de energia liberada (ΔE) está relacionada ao comprimento de onda (λ) da luz emitida pela fórmula:
Onde:
-
é a energia do fóton, -
é a constante de Planck ( ), -
é a velocidade da luz ( ), -
é o comprimento de onda.
O que isso quer dizer é que quanto maior a energia do fóton, menor o comprimento de onda da luz emitida.
Passo 3
Agora, vamos calcular a energia liberada em cada uma das possíveis transições:
-
Transição B → A:
-
Transição C → B:
-
Transição C → A:
A transição A → C não emite luz, ela absorve energia, então não vamos considerar essa opção.
Passo 4
Agora que temos as energias liberadas em cada transição, vamos relacionar essas energias com os comprimentos de onda usando a fórmula
. Como a energia é inversamente proporcional ao comprimento de onda, a maior energia corresponde ao menor comprimento de onda.
Comparando as energias das transições:
- B → A: 2,0 eV
- C → B: 3,0 eV
- C → A: 5,0 eV
A maior energia liberada é de 5,0 eV na transição C → A.
Resposta
A transição atômica que resulta na emissão de luz com o menor comprimento de onda é C → A.
Exercícios relacionados
O campo elétrico de um feixe de luz polarizada é dado por
. (a) Qual é a direção e o sentido de propagação da onda e qual é a direção de polarização da luz?
Considere duas ondas viajando em direções opostas, cujos componentes do campo elétrico são dados por:
e
Calcule a onda estacionária associada a componente elétrico da onda EM.
Para cada um dos casos do Problema 29, determine
. Compare o resultado com
para estimar qual dos parâmetros está associado à resposta calculando o ângulo, usando o produto escalar.
Um jogador segura uma bola de boliche (
) na palma da mão (Fig. 12-35). O braço está na vertical e o antebraço (
) na horizontal. Qual é o módulo (b) da força que os ossos exercem entre si na articulação do cotovelo?