Se a transição de um elétron de um estado n
para o estado
resulta na emissão de luz visível, é mais provável que a transição do estado
para
resulte na emissão de radiação ultravioleta ou infravermelho?
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a transição de um elétron de n=3 para n=2 emite luz visível. A pergunta é: na transição de n=2 para n=1, a gente espera emitir radiação ultravioleta ou infravermelho?
Conteúdo: transições eletrônicas em átomos de hidrogênio, espectro eletromagnético e fórmula de Rydberg. Vamos usar a ideia de que energia de fóton é dada pela diferença de níveis e relacionar energia com comprimento de onda.
Conteúdo: transições eletrônicas em átomos de hidrogênio, espectro eletromagnético e fórmula de Rydberg. Vamos usar a ideia de que energia de fóton é dada pela diferença de níveis e relacionar energia com comprimento de onda.
Passo 2
Teoria que vamos usar:
- A energia que o elétron perde (ou ganha) ao pular de um nível n_i para um nível n_f é
- Essa energia do fóton está ligada ao comprimento de onda por
onde
é a constante de Planck e
a velocidade da luz.
Quanto maior , menor
e mais para o lado do ultravioleta (violeta → UV). Quanto menor
, maior
e mais para o infravermelho.
Quanto maior
Passo 3
Vamos comparar as energias:
- Para n=3 → n=2 (já sabemos que dá visível), a energia é
que corresponde a cerca de nm (luz vermelha). - Para n=2 → n=1, a energia é bem maior:
Essa energia alta gera comprimento de onda que está no ultravioleta (UV).
Resposta
É muito mais provável que a transição de n=2 para n=1 emita radiação ultravioleta.