átomo de hidrogênio pode emitir raios
? Em caso positivo, descreva como. Em caso negativo, explique as razões.
Passo 1
Beleza, a pergunta é: “O átomo de hidrogênio pode emitir raios X? Em caso positivo, descreva como. Em caso negativo, explique as razões.”
Isso cai na matéria de física atômica (modelo de Bohr, níveis de energia e emissão de fótons). Para resolver, a gente vai precisar:
Isso cai na matéria de física atômica (modelo de Bohr, níveis de energia e emissão de fótons). Para resolver, a gente vai precisar:
- Da fórmula dos níveis de energia do átomo de hidrogênio.
- Do cálculo da diferença de energia entre níveis (ΔE).
- Saber qual faixa de energia caracteriza um fóton de raio X.
Passo 2
Primeiro, relembrando o modelo de Bohr:
Cada nível “n” do átomo de hidrogênio tem energia
Cada nível “n” do átomo de hidrogênio tem energia
Quando o elétron cai de um nível
para um nível
, ele emite um fóton de energia
Esse
é exatamente a energia do fóton que sai.
Passo 3
Pra gerar o fóton mais energético possível (maior
), a gente faz
caindo para
. Então:
Logo
Passo 4
Agora, o que é “raio X”? Em geral são fótons com energia acima de algumas dezenas ou centenas de eV (tipicamente de 100 eV até vários keV).
Mas vimos que no hidrogênio, o máximo que sai numa transição ligada–ligada é só 13,6 eV, que fica lá no ultravioleta extremo, bem abaixo do mínimo de 100 eV que caracteriza raios X.
Mas vimos que no hidrogênio, o máximo que sai numa transição ligada–ligada é só 13,6 eV, que fica lá no ultravioleta extremo, bem abaixo do mínimo de 100 eV que caracteriza raios X.
Resposta
Não, o átomo de hidrogênio não consegue emitir raios X em transições atômicas ligadas–ligadas, porque a maior diferença de energia possível é 13,6 eV, bem menor que os ≳100 eV necessários para um fóton de raio X.