Zadanie 9.2, maj 2021: fizyka rozszerzona

Polecenie

Rozważamy elektron w atomie wodoru znajdujący się początkowo na poziomie energetycznym o numerze $n = 4$ . Ten elektron może przejść na wyższy poziom energetyczny w wyniku pochłonięcia fotonu albo może przejść na niższy poziom energetyczny, emitując przy tym foton.

Zadanie 9.2.

Zapisz zadanie

Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.

Elektron w atomie wodoru przeszedł z poziomu energetycznego $n = 4$ na niższy poziom energetyczny, emitując w tym procesie foton o energii 2,55 eV.

Wyznacz numer poziomu energetycznego, na który przeszedł elektron. Wykonaj odpowiednie obliczenia.

Sprawdź rozwiązanieUkryj rozwiązanieKlucz CKE i punktacja

Zanim porównasz z kluczem

Jak poszło Ci z tym zadaniem?

Wybierz ocenę: zapisze wynik i od razu oznaczy zadanie jako zrobione.

Łatwe Średnie Trudne

Zapis wymaga darmowego konta. Załóż konto

Maturownik+

Sprawdź swoje rozwiązanie

Ocena według schematu punktowania CKE, zwykle w 15–30 s

Dowiedz się, ile punktów naprawdę zdobywasz. Zrób zdjęcie kartki albo wklej odpowiedź: Maturownik+ porówna ją ze schematem punktowania, policzy punkty i wytłumaczy, gdzie i dlaczego je tracisz.

Punkty według schematu
Konkretne miejsca utraty punktów
Błędy zapisane do powtórki

Załóż konto i sprawdź odpowiedź

Odpowiedź z klucza CKE

Wynik: $n = 2$

Metoda:

Zasada zachowania energii dla przejścia elektronu:

$E_4 - E_k = E_{fot}$

Schemat punktowania

3 pkt

poprawna metoda wyznaczenia numeru poziomu energetycznego, na który przeszedł elektron oraz podanie prawidłowego wyniku liczbowego.

2 pkt

poprawna metoda obliczenie energii elektronu po emisji fotonu i przejściu na niższy poziom energetyczny o numerze $k$ oraz podanie prawidłowego wyniku: $E_k = -3,4 \text{ eV}$

Komentarz

Jeżeli zdający konsekwentnie opuszcza minusy we wszystkich zapisach (energiach elektronu oraz w zasadzie zachowania energii) i otrzymuje poprawny wynik $n = 2$ , to otrzymuje 2 pkt.

Umiejętności w zadaniu

$E_4 - E_k = 2,55 \text{ eV}$

Wzór na energię elektronu w atomie wodoru:

$E_4 = -\frac{13,6 \text{ eV}}{4^2} = -0,85 \text{ eV}$

Obliczenie energii na poziomie końcowym:

$E_k = E_4 - 2,55 \text{ eV} = -0,85 - 2,55 = -3,4 \text{ eV}$

Wyznaczenie numeru poziomu:

$E_k = -\frac{13,6 \text{ eV}}{k^2}$

$-3,4 = -\frac{13,6}{k^2}$

$k^2 = 4$

$k = 2$

LUB zastosowanie zasady zachowania energii układu atom–foton dla procesu przejścia elektronu na niższy poziom energetyczny oraz zastosowanie wzoru na energię elektronu w atomie wodoru dla stanu o

n = 4

i

k

.

1 pkt

poprawne obliczenie energii elektronu na poziomie energetycznym o $n = 4$ , wystarczy zapis $E_4 = -0,85 \text{ eV}$ (akceptowalny zapis: $E_4 = -\frac{13,6}{4^2} \text{ eV}$ ) LUB zastosowanie zasady zachowania energii układu atom–foton dla procesu przejścia elektronu na niższy poziom energetyczny.