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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 38.Problemas - Ex. 65

Uma amostra de átomos de hidrogênio é irradiada com ondas eletromagnéticas de comprimento de onda igual a 85,59   n m , e observamos elétrons deixando o gás.

  1. Sabendo que cada átomo de hidrogênio estava inicialmente no nível fundamental, qual deve ser a energia cinética máxima em elétrons-volt dos elétrons emitidos?
  2. Detectamos alguns elétrons com uma energia até 10,2   e V maior do que a energia cinética calculada no item (a). Como isso é possível?

Passo 1

  1. Energia do fóton é dada ao elétrons no átomo. Parte dessa energia supera a energia de ligação do átomo e a outra é a energia cinética do elétron livre.

    2. Aplicando a equação h f = E f - E i , temos a energia dada ao elétrons no átomo quando um fóton é absorvido.

    h c λ = ( 6,626   x   10 - 34 ) ( 2,998   x   10 8 ) 85,5   x   10 - 9 = 2,323   x   10 - 18   J = 14,50   e V

    No final a energia do elétron é

    E f = E i + h f

    E f = - 13,60 + 14,50 = 0,90   e V

    Passo 2

  2. No equilíbrio térmico alguns átomo estarão exitados estiverem no n = 2 , com uma energia de - 13,4 4 = - 3,4   e V . Se um elétron tiver energia de - 3,4   e V e obtiver 14,5   e V , trá uma energia cinética absorvida de 11,1   e V ( 14,5 - 3,4 ) .

Resposta

  1. E f = 0,90   e V
  2. No equilíbrio térmico alguns átomo estarão exitados estiverem no n = 2 , com uma energia de - 13,4 4 = - 3,4   e V . Se um elétron tiver energia de - 3,4   e V e obtiver 14,5   e V , terá uma energia cinética absorvida de 11,1   e V ( 14,5 - 3,4 ) .
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