Calcule a energia da radiação emitida quando um elétron no íon
transita do seu quarto estado excitado para o seu segundo estado excitado .
Passo 1
O enunciado pede a energia da radiação emitida quando um elétron no íon
passa do quarto estado excitado para o segundo estado excitado. O conteúdo é quantização de níveis de energia em átomos hidrogenoides, e vamos usar a fórmula de Bohr para esses níveis de energia.
Passo 2
Em um átomo hidrogenoide de número atômico
, os níveis de energia são dados por
onde
eV é a constante de Rydberg do hidrogênio e
é o número quântico principal.
Passo 3
Precisamos identificar o número quântico de cada estado excitado. O estado fundamental é
, o primeiro excitado é
, o segundo excitado é
, o terceiro excitado é
e o quarto excitado é
.
Assim, (inicial) e
(final).
Assim,
Passo 4
Substituindo
e os valores de
:
e
.
Logo,
eV
eV
Logo,
Passo 5
A energia do fóton emitido é a diferença
Em joules,