Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 38.Exercícios - Ex. 26
38.26. Um átomo de hidrogênio passa por uma transição do nível n=5 para o nível n=2. A) Quais são a energia e o comprimento de onda do fóton emitido? B) Se o momento angular é conservado e se o modelo de Bohr é usado para descrever o átomo, qual deve ser o momento angular do fóton emitido? (Como veremos no Capítulo 41, a moderna descrição da mecânica quântica do átomo de hidrogênio fornece um resultado diferente.)
Passo 1
A gente pode calcular a energia do fóton nessa transição através da equação
Como a transição começa em , então
Substituindo os valores
Fazendo essa continha, temos
Passo 2
Ainda no item (a), a gente precisa calcular o comprimento de onda. Como a gente tem a energia, a gente pode usar essa equação aqui
Logo
Agora é só substituir os valores
Isso vai dar
É interessante notar que a gente podia calcular assim
Ai a gente coloca a equação da energia
Então
Ou
Essa equação não é familiar?
Passo 3
Agora vamos para o item (b). No modelo de Bohr o momento angular é dado pela seguinte equação
Como houve a transição de um elétron, por esse modelo, o calculo seria assim
Substituindo os valores
Mas, como o enunciado diz, a mecânica quântica apresenta um resultado diferente.