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 fala do átomo de hidrogênio no modelo de Bohr, em que as energias dos níveis são dadas por \r
e nos pede para analisar o que ocorre quando um fóton de energia
atinge o elétron no estado fundamental .
atinge o elétron no estado fundamental
Passo 2
Para excitar o átomo de
para um nível
, a energia do fóton deve satisfazer
Passo 3
Igualando
à energia do fóton, teríamos
ou seja
que não tem solução física para
. Logo não é possível excitar o elétron a um estado ligado discreto.
Passo 4
A energia mínima para remover o elétron do nível
(energia de ionização) é
Como
o fóton tem energia suficiente para ionizar o átomo, sobrando
como energia cinética do elétron livre.
Resposta
f. É ionizado.