Em uma série formada por todas as transições possíveis a partir do nível n = 3. Qual é o comprimento de onda do fóton com a menor energia que pode ser emitido por esta série?
Para determinar o comprimento de onda do fóton com a menor energia que pode ser emitido a partir do nível n=3 de um átomo de hidrogênio, precisamos entender a série de transições possíveis e como a energia dos fótons está relacionada com essas transições.
Em um átomo de hidrogênio, os elétrons podem transitar de um nível de energia superior para um nível de energia inferior, emitindo um fóton no processo. Quando consideramos transições a partir do nível n=3, as possíveis transições são:
De n=3 para n=2
De n=2 para n=1
A energia de um fóton emitido em uma transição de nível de energia nin_i para nfn_f é dada pela diferença de energia entre os dois níveis:
A energia dos níveis de um átomo de hidrogênio é dada pela fórmula:
onde 13,6 eV é a energia do estado fundamental (nível mais baixo, n=1).
A diferença de energia (energia do fóton emitido):
E1=13,6 eV
A diferença de energia (energia do fóton emitido):
A energia do fóton E está relacionada com o comprimento de onda pela equação de Planck:
onde:
E=1,89 eV
E=12,09 eVE
O comprimento de onda do fóton com a menor energia que pode ser emitido a partir do nível n=3 é 656,4 nm, correspondente à transição de n=3 para n=2.
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