Três fótons, cujas energias são,
e
, incidem sobre um átomo de hidrogênio que está no estado fundamental. Qual (ou quais) desses fótons pode ser absorvido pelo átomo de hidrogênio no estado fundamental?
Passo 1
O enunciado dá três fótons com energias
,
e
que incidem num átomo de hidrogênio no estado fundamental (
). Queremos saber quais desses fótons podem ser absorvidos, ou seja, se sua energia coincide com a diferença entre o nível
e algum nível excitado
.
Passo 2
Pelo modelo de Bohr, os níveis de energia do átomo de hidrogênio são
A energia de um fóton que leva o elétron de
a
é
Passo 3
Calculando
para os primeiros níveis:
o próximo seria
e assim por diante até o limiar de ionização (
).
Passo 4
Comparando os valores obtidos com as energias dos fótons dados:
-
é menor que , não coincide com nenhuma transição discreta. -
não é igual a , nem a , nem a . -
coincide exatamente com .
Resposta
Somente o fóton de
pode ser absorvido pelo átomo de hidrogênio no estado fundamental.