Chemia — Klasa 1 LO › Ewolucja modeli budowy atomu
Energia kwantu a długość fali
Teoria i zastosowanie
Do czego służy: gdy znasz długość fali światła (a nie częstotliwość), liczysz energię fotonu bezpośrednio z $\lambda$. Wynika z połączenia $E=h\nu$ oraz $c=\lambda\nu$.
Zmienne
- $c$ — prędkość światła, $c = 3{,}0\cdot10^{8}\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$,
- $\lambda$ — długość fali (metr, $\text{m}$),
- $h$ — stała Plancka.
Zależność jest odwrotna: krótsza fala (np. UV) = wyższa energia niż fala dłuższa (np. czerwień).
Energia kwantu promieniowania (wzór Plancka)
Teoria i zastosowanie
Do czego służy: oblicza energię jednego kwantu (fotonu) emitowanego lub pochłanianego przez atom — np. przy przeskoku elektronu między poziomami.
Zmienne
- $E$ — energia kwantu (dżul, $\text{J}$),
- $h$ — stała Plancka, $h = 6{,}63\cdot10^{-34}\ \text{J}\cdot\text{s}$,
- $\nu$ — częstotliwość promieniowania ($\text{Hz} = \text{s}^{-1}$).
Energia poziomów elektronowych atomu wodoru (model Bohra)
Teoria i zastosowanie
Do czego służy: podaje energię elektronu na $n$-tej orbicie w atomie wodoru. Różnica dwóch poziomów to energia emitowanego lub pochłanianego fotonu.
Zmienne
- $E_n$ — energia poziomu $n$ (elektronowolt, $\text{eV}$),
- $n$ — główna liczba kwantowa orbity ($n = 1, 2, 3, \ldots$).
Znak minus oznacza, że elektron jest związany w atomie. Dla $n=1$ (stan podstawowy) $E_1 = -13{,}6\ \text{eV}$; energia jonizacji wodoru to $13{,}6\ \text{eV}$.