TREŚĆ:

Zadanie 11.

W zamkniętym pojemniku znajduje się gaz, który jest mieszaniną wodoru i helu. Gaz ten pobudzono do świecenia, a następnie zarejestrowano jego widmo emisyjne. Na rysunku poniżej przedstawiono zarejestrowane w zakresie długości fal światła widzialnego linie widmowe helu oraz wodoru. Na osi pod widmem oznaczono długość fali elektromagnetycznej.

Wiadomo, że atom wodoru emituje światło widzialne podczas przeskoków elektronu z poziomów energetycznych 3, 4, 5 i 6 na poziom energetyczny 2.

W zadaniach 11.1.-11.2. pomiń odrzut atomu przy emisji/absorpcji fotonu.

Zadanie 11.1.

Na rysunku przedstawiającym widmo zidentyfikuj jedną z linii widmowych, która pochodzi od wodoru. Zapisz niezbędne obliczenia, które pozwalają zidentyfikować tę linię. Postaw znak X na zidentyfikowanej linii.

Przyjmij do obliczeń:

$h\approx 6,626\cdot 10^{-34}\mathrm{J}\cdot \mathrm{s}$ (stała Plancka),

$c\approx 2,998\cdot 10^8\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}$ (wartość prędkości światła w próżni),

$e\approx 1,602\cdot 10^{-19}\mathrm{C}$ (ładunek elektryczny elementarny),

$E_1\approx -13,61\mathrm{eV}$ (energia stanu podstawowego atomu wodoru).

---

ROZWIĄZANIE:

 Uzasadnienie: 

Z treści zadania wynika, że:

$h=6,626\cdot {10}^{-34}\text{J}\cdot \text{s}$  

$c=2,998\cdot {10}^8\frac{\text{m}}{\text{s}}$  

$e=1,602\cdot {10}^{-19}\text{C}$  

$E_1=-13,61\text{eV}$  

Z definicji elektronowolt jest to energia jaką uzyskuje bądź traci elektron, który przemieścił się w próżni pod wpływem napięcia $1\mathrm{V}$.

Zatem: