Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 42.Exercícios - Ex. 12
Os níveis de energia de rotação para a molécula calculados no exercício e as diferenças dos níveis de energia de vibração foram dados no exemplo . As energias de vibração-rotação são dadas pela equação . Calcule o comprimento de onda do fóton absorvido pelo em cada uma das seguintes transições de vibração-rotação:
Passo 1
Olá, tudo bem? Sabemos que pra cada transição ser possível, temos que analisar tanto a energia vibracional, quanto a rotacional, certo?
A fórmula que calcula a energia vibracional tem a ver com o número quântico e se calcula assim ó:
E a energia rotacional tem a ver com o número quântico e a gente calcula desse jeito:
E a energia total de cada nível é dada pela soma das energias de rotação e de vibração:
Para a molécula as energias vibracional e rotacional são essas aqui:
Então, para cada transição de energia , temos um fóton associado de comprimento de onda que podemos encontrar da seguinte fórmula:
Bom, essa é a ideia para resolver essa questão. Para cada par de estados, calcular as energias de cada um, achar a diferença e depois jogar nessa última expressão e achar o comprimento de onda, sacou?
Mas calma, vou fazer isso passinho por passinho e para cada uma das letras. Bora lá?
Passo 2
Letra a)
A energia inicial com é:
E a energia final com é:
A variação de energia é:
E por fim o comprimento de onda associado a essa variação de energia é:
Beleza até aqui? Agora vamos repetir esse processo todo mais duas vezes =)
Passo 3
Letra b)
A energia inicial com é:
E a energia final com é:
A variação de energia é:
E por fim o comprimento de onda associado a essa variação de energia é:
Passo 4
Letra c)
A energia inicial com é:
E a energia final com é:
A variação de energia é:
E por fim o comprimento de onda associado a essa variação de energia é:
Show! Vamos pra próxima? =D