Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.
Informacja do zadań 11.1.–11.2.
W zamkniętym pojemniku znajduje się gaz, który jest mieszaniną wodoru i helu. Gaz ten pobudzono do świecenia, a następnie zarejestrowano jego widmo emisyjne. Na rysunku poniżej przedstawiono zarejestrowane w zakresie długości fal światła widzialnego linie widmowe helu oraz wodoru. Na osi pod widmem oznaczono długość fali elektromagnetycznej.

Wiadomo, że atom wodoru emituje światło widzialne podczas przeskoków elektronu z poziomów energetycznych 3, 4, 5 i 6 na poziom energetyczny 2.
W zadaniach 11.1.–11.2. pomiń odrzut atomu przy emisji/absorpcji fotonu.
Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.
Polecenie
Na rysunku przedstawiającym widmo zidentyfikuj jedną z linii widmowych, która pochodzi od wodoru. Zapisz niezbędne obliczenia, które pozwalają zidentyfikować tę linię. Postaw znak X na zidentyfikowanej linii.
Przyjmij do obliczeń:
ℎ≈6,626 ⋅10−34 J ⋅s (stała Plancka),
c≈2,998 ⋅108 m/s (wartość prędkości światła w próżni),
e≈1,602 ⋅10−19 C (ładunek elektryczny elementarny),
E1 ≈−13,61 eV (energia stanu podstawowego atomu wodoru).
Wynik końcowy: λ ≈ 656 nm (przejście 3→2) lub λ ≈ 486 nm (przejście 4→2) lub λ ≈ 434 nm (przejście 5→2) lub λ ≈ 410 nm (przejście 6→2).
Przykładowe rozwiązanie dla przejścia 3→2:
1. Energia emitowanego fotonu: E3 − E2 = Efot
2. Energia elektronu: En = E1/n²
3. E1(1/3² − 1/2²) = hc/λ32
4. λ32 = hc / [E1(1/9 − 1/4)] ≈ (6,626·10⁻³⁴ · 2,998·10⁸) / [−13,61·1,602·10⁻¹⁹ · (1/9 − 1/4)] ≈ 6,56·10⁻⁷ m ≈ 656 nm
Znaznaczenie linii na rysunku w pobliżu 656 nm.
Rozwiązania dla przejść 4→2, 5→2 lub 6→2 są równoważne (wyniki odpowiednio ~486 nm, ~434 nm, ~410 nm).
poprawna metoda obliczenia długości fali fotonu emitowanego podczas przejścia n∈{3,4,5,6} →2 oraz podanie poprawnego wyniku liczbowego oraz zaznaczenie odpowiadającej linii widmowej na rysunku.
zastosowanie zasady zachowania energii układu atom–foton dla przejścia n∈{3,4,5,6} →2 oraz zastosowanie wzorów na energie elektronu w atomie wodoru dla rozważanych stanów, oraz zastosowanie wzoru Plancka na energię fotonu oraz wyrażenie częstotliwości fotonu poprzez długość fali, oraz podstawienie wszystkich wartości liczbowych stałych, LUB poprawna metoda wyprowadzenia wzoru pozwalającego obliczyć długość fali fotonu emitowanego podczas przejścia n∈{3,4,5,6} →2 oraz zapisanie tego wzoru w postaci równania, LUB obliczenie energii fotonu emitowanego podczas przejścia n∈{3,4,5,6} →2 (wystarczy w eV) oraz zastosowanie wzoru Plancka na energię fotonu.
zastosowanie zasady zachowania energii układu atom–foton dla procesu przejścia elektronu z poziomu energetycznego n∈{3,4,5,6} na poziom n=2 oraz zastosowanie wzorów na energie elektronu w atomie wodoru dla rozważanych stanów, LUB zastosowanie zasady zachowania energii oraz zastosowanie wzoru Plancka oraz wyrażenie częstotliwości fotonu poprzez długość fali.
Uczen musi wybrac jedno z czterech mozliwych przejsc (3→2, 4→2, 5→2 lub 6→2) i obliczyc odpowiadajaca mu dlugosc fali. Obliczenia moga byc wykonane kilkoma rownorzednymi sposobami. Wynik musi mieszczac sie w rozsadnym przedziale dla wybranego przejscia.
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.