Model atomu Bohra
Fizyka — Klasa 4 LO — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.
📘Teoria 1
Postulaty
Elektron krąży po dozwolonych orbitach bez wypromieniowania energii.
Emisja i absorpcja
Przy przeskoku między orbitami atom emituje lub pochłania foton o energii $\Delta E=h f$.
Kwantowanie
Energia atomu przyjmuje tylko określone wartości.
∑Wzory 1
Do czego służy: podaje energię elektronu na dozwolonych orbitach atomu wodoru. $n$ — numer orbity. Znak minus oznacza, że elektron jest związany. Przejściom między poziomami towarzyszy emisja lub pochłonięcie fotonu.
🧩Quizy 1
✍Zadania 11
Oblicz energię elektronu na drugiej orbicie ($n=2$) atomu wodoru według modelu Bohra.
Ile energii trzeba dostarczyć, aby całkowicie oderwać elektron ze stanu podstawowego ($n=1$) atomu wodoru (energia jonizacji)?
Wyjaśnij, dlaczego atomy emitują światło tylko o określonych barwach (liniach widmowych).
Oceń prawdziwość (P/F): 1) energia fotonu emitowanego przy $4\to2$ jest równa energii fotonu pochłoniętego przy $2\to4$; 2) długość fali fotonu emitowanego przy $4\to2$ jest większa od długości fali przy $3\to2$; 3) minimalna energia fotonu wybijającego elektron z wodoru w stanie podstawowym $\approx13{,}6$ eV.
Elektron w atomie wodoru na poziomie $n=4$. $f_{45}$ — częstotliwość fotonu pochłoniętego przy $4\to5$, $f_{46}$ — przy $4\to6$; energie odpowiednio $E_{45}$, $E_{46}$. Dokończ: $f_{45}$ ___ $f_{46}$ [A $>$ / B $=$ / C $<$], ponieważ energie spełniają [1 $E_{45}>E_{46}$ / 2 $E_{45}=E_{46}$ / 3 $E_{45}
Elektron przeszedł z $n=4$ na niższy poziom, emitując foton o energii $2{,}55$ eV. Wyznacz numer poziomu, na który przeszedł elektron. ($E_n=-\tfrac{13{,}6}{n^2}$ eV.)
Emisja fotonu w atomie wodoru zachodzi przy przejściu $a\to b$ ($a>b$). Rozważ przejścia: $3\to2$, $7\to4$, $4\to3$, $4\to1$. Ustal, któremu towarzyszy emisja fotonu o największej długości fali.
W atomie elektron może przechodzić kolejno z poziomu A do B, z B do C i z C do D, emitując fotony o długościach $\lambda_{AB},\lambda_{BC},\lambda_{CD}$; możliwe jest też bezpośrednie przejście A→D ($\lambda_{AD}$).
Wyprowadź wzór na $\lambda_{AD}$ w zależności od $\lambda_{AB},\lambda_{BC},\lambda_{CD}$.
Strumień cząstek $\alpha$ skierowano prostopadle na cienką folię ze złota. Na rysunku zaznaczono dwie cząstki $\alpha$ zbliżające się do jądra złota z jednakowymi prędkościami.
Naszkicuj przybliżone tory ruchu obu cząstek $\alpha$.
Wyniki: większość cząstek $\alpha$ przelatywała prawie bez zmiany kierunku, część zmieniła kierunek, znikoma część odbiła się pod dużymi kątami. Wyniki przemawiały za modelem atomu, w którym [A ładunek dodatni rozmieszczony jak ujemny / B większą część atomu wypełnia tylko ładunek dodatni / C ładunek dodatni zajmuje bardzo małą część atomu], a jego masa [1 dużo większa od masy ujemnego / 2 dużo mniejsza / 3 taka sama].
Pewien fizyk twierdzi, że gdy na atom w stanie wzbudzonym pada kwant o energii równej różnicy stanów, to niekiedy przejściu elektronu towarzyszy emisja dwóch kwantów identycznych z padającym (czyli z jednego kwantu powstają trzy). Wybierz zdanie, które poprawnie ocenia, czy to możliwe.