Hidrojen Atomu Enerji Düzeyleri ve Uyarılma

Question

1. Hidrojen atomunun bazı enerji düzeyleri şekildeki gibidir.

Enerji (eV)
13,60 --- n=∞ (İyonlaşma)
13,06 --- n=5
12,75 --- n=4
12,10 --- n=3
10,20 --- n=2
0 --- n=1 (Temel hal)

Temel haldeki hidrojen buharından $13 	ext{ eV}$ kinetik enerjili elektronlar geçirildiğinde ortamdan ayrılan elektronların kinetik enerjileri,
I. $0,90 	ext{ eV}$
II. $2,80 	ext{ eV}$
III. $13 	ext{ eV}$
değerlerinden hangilerini alabilir?

A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III

Solvi · Accepted Answer

Merhaba, bu soruda hidrojen atomunun enerji düzeylerini inceleyerek, gönderilen serbest elektronların atomla etkileşimi sonucu hangi kinetik enerjilerle dışarı çıkabileceğine bakacağız. Temel haldeki, yani en alt enerji düzeyindeki hidrojen gazına on üç elektron voltluk kinetik enerjiye sahip elektronlar gönderiyoruz. Elektronlar atomun temel halindeki elektronunu uyarabilir. Bir elektronun atomu uyarabilmesi için enerjisinin, atomun uyarılma enerji düzeylerinden birine eşit veya ondan büyük olması gerekir. Grafikten bu düzeyleri görebiliyoruz. Şimdi olasılıkları değerlendirelim. İlk durum, elektronun hiçbir atomla çarpışmadan veya esnek çarpışarak enerji kaybetmeden ortamdan ayrılmasıdır. Bu durumda dışarı çıkan elektronun enerjisi yine on üç elektron volt olur. Soru kökündeki üçüncü öncül, yani on üç elektron voltluk değer bu şekilde mümkündür. İkinci olasılık, gelen elektronun bir hidrojen atomunu en alt uyarılma düzeyine, yani n eşittir iki seviyesine uyarmasıdır. Bu durumda elektron on tam onda iki enerji kaybeder.

Hidrojen Atomu Enerji Düzeyleri ve Uyarılma

Animasyonlu Video Çözüm

Adım Adım Yazılı Çözüm