Para a situação do problema 20, qual é a energia, em múltiplos de ,

1. Do primeiro estado excitado;
2. Dos egundo estado excitado;
3. Do terceiro estado excitado do sistema de sete elétrons?
4. Construa um diagrama de níveis de energia para os primeiros quatro níveis de energia do sistema.

Letra a)

É bom lembrar que apenas o nível está incompleto. Um elétron do nível pode passar para o nível , assim como outro elétron que está no nível pode passar para o nível .O nível para que o elétron vai passar deve estar incompleto para ser possível a transição. O primeiro estado excitado vai ser a transição de menor custo energético. Vamos fazer um diagrama para melhor entender as transições:

O menor custo energético está represetado em vermelho. A energia do primeiro estado excitado vai ser a energia do estado fundamental somado com a diferença de energia dos níveis inicial e final do elétron:

Como nosso elétron sai do nível de energia para , a variação de energia é . A energia do estado fundamental é , então a energia do primeiro estado excitado vai ser:

Letra b)

Seguindo o mesmo pensamento, a transição com o segundo menor custo energético (representado em roxo) é quando . A variação de energia entre esses níveis é então a energia do segundo estado excitado é:

Letra c)

E a transição com o terceiro menor custo é quando (representado em laranja):

Letra d)

E agora o diagrama (lá do passo 2):