1.26 Alguns lêiseres funcionam pela excitação de átomos de um elemento e colisão posterior entre os átomos excitados e átomos de outro elemento com transferência de energia. A transferência é mais eficiente quando a separação dos níveis de energia é a mesma nas duas espécies. Dada a informação do Exercício 1.25, existe alguma transição do
(incluindo transições de seus estados excitados) que poderia ser excitada pela colisão com um átomo de hidrogênio de configuração
?
Passo 1
O enunciado fala de excitação por colisão: um átomo de hidrogênio no estado
transfere energia ao colidir com um átomo de hélio já excitado (He
), e o processo é eficiente se a diferença de energia do átomo doador corresponder à diferença de energia de uma transição no átomo receptor. Vamos ver se a transição de He
pode “casar” com a transição
do hidrogênio.
Passo 2
A energia liberada pelo hidrogênio ao descer de
para
é
Essa é a energia disponível para excitar o He
.
Passo 3
Do Exercício 1.25, os níveis de energia do hélio atômico abaixo do contínuo (referidos ao estado fundamental
) são:
Passo 4
Vamos comparar
com as diferenças de energia entre níveis de He:
a) Transições a partir do fundamental:
Todas muito maiores que
.
b) Transições entre estados excitados:
Todas muito menores que
.
Não há nenhuma diferença de níveis em He igual a
.
Resposta
Não existe nenhuma transição de He
que coincida com os
liberados pelo hidrogênio
.