6.68
Calcule a energia do fóton emitido por um átomo de hidrogênio na transição de mais baixa energia na série de Balmer.
Passo 1
O enunciado pede a energia do fóton emitido na transição de menor energia da série de Balmer de um átomo de hidrogênio. A série de Balmer envolve transições de níveis com número quântico principal
para o nível
. Vamos usar a estrutura de níveis de energia do hidrogênio e a definição de elétron-volt para obter a energia em joule.
Passo 2
A menor energia de fóton ocorre na menor diferença entre níveis dentro da série, isto é, da transição de
para
. Transições com
têm diferenças maiores.
Passo 3
Os níveis de energia do átomo de hidrogênio vêm dados por
Logo, a variação de energia (em módulo, que corresponde à energia do fóton) é
Passo 4
Calculando em elétron-volts:
Passo 5
Convertendo para joules usando
:
Resposta
A energia do fóton emitido é aproximadamente
(o que equivale a cerca de
).