Essa questão se refere ao modelo atômico de Bohr e as energias serão expressas em termos do fator
.
Nos itens abaixo considere a situação de um fóton incidindo sobre um átomo de hidrogênio e interagindo com seu elétron no estado fundamental.
Supondo que a energia do fóton seja dada exatamente por
, marque a resposta que melhor represente
que pode acontecer ao átomo de hidrogênio.
a. Vai para
.
b. Vai para
.
c. Vai para
.
d. Vai para
.
e. Não absorve o fóton.
f. É ionizado.
g. Nada disso pode acontecer.
Nos itens abaixo considere a situação de um fóton incidindo sobre um átomo de hidrogênio e interagindo com seu elétron no estado fundamental.
Supondo que a energia do fóton seja dada exatamente por
a. Vai para
b. Vai para
c. Vai para
d. Vai para
e. Não absorve o fóton.
f. É ionizado.
g. Nada disso pode acontecer.
Passo 1
O enunciado trata de um fóton com energia
incidindo num átomo de hidrogênio no estado fundamental. Vamos usar o modelo de Bohr, em que as energias dos níveis são dadas por uma expressão em termos de
.
Passo 2
No modelo de Bohr, a energia do nível
é
Definindo
podemos reescrever
Passo 3
A energia necessária para excitar o elétron de
para um nível
é
Passo 4
Como
vamos comparar com
. Para
temos
E, à medida que
cresce,
só aumenta até o limite de ionização
. Logo,
é insuficiente tanto para excitar a níveis ligados quanto para ionizar.
Passo 5
Como a energia do fóton não coincide com nenhum
inteiro e é menor que a energia de ionização, o átomo não absorve o fóton e permanece no estado fundamental.
Resposta
e. Não absorve o fóton.