Förstå processen
* Markatillstånd: Markatillståndet för en väteatom är dess lägsta energinivå, där elektronen är i n =1 energinivån.
* Absorption: När en foton absorberas av atomen hoppar elektronen till en högre energinivå.
* jonisering: Om fotonen har tillräckligt med energi för att helt ta bort elektronen från atomen inträffar jonisering.
Hitta den maximala fotonenergin
1. Energinivåer: Energinivåerna för en väteatom ges av formeln:
`` `
E_n =-13.6 eV / n^2
`` `
där:
* E_n är energin på nion nivån
* n är det huvudsakliga kvantantalet (1, 2, 3, ...)
2. högst tillåtet övergång: Den högsta energifotonen som kan absorberas utan jonisering kommer att få elektronen att övergå till högsta möjliga bundna tillstånd. Detta är n =∞ -nivån, som representerar joniseringsgränsen (där elektronen är helt fri från atomen).
3. Energi skillnad: Energiskillnaden mellan marktillståndet (n =1) och joniseringsgränsen (n =∞) är:
`` `
ΔE =e_∞ - e_1 =0 - (-13.6 eV / 1^2) =13,6 eV
`` `
4. fotonenergi: Fotonens energi måste vara lika med denna energiskillnad för att orsaka övergången:
`` `
E_photon =ΔE =13,6 eV
`` `
Därför är den högsta energifotonen som kan absorberas av en markstatens väteatom utan att orsaka jonisering 13,6 elektronvolt (EV).
Viktig anmärkning: Denna energi motsvarar Lyman -seriens gräns i väteatomens emissionspektrum.
