Lys og Atomer Flashcards
Energien af lys målt i eV kan udregnes vha. denne formel:
E = 1240 eV . nm / λ
Det er vigtigt, at λ måles i nm.
Hvad er energien af lys ved 620 nm?
E = 2,00 eV
Energien af lys målt i eV kan udregnes vha. denne formel:
E = 1240 eV . nm / λ
Det er vigtigt, at λ måles i nm.
Hvad er energien af lys ved 440 nm?
E = 2,82 eV
Energien af lys målt i eV kan udregnes vha. denne formel:
E = 1240 eV . nm / λ
Du måler energien 2,55 eV.
Hvad er λ?
λ = 440 nm.
Dette er synligt lys: Blå farve.
H-atomet.
Vi ser på overgangen af elektronen fra n = 3 til n = 1.
Hvad er energien og bølgelængden af den udsendte foton?
Niveau 1 og 3 har energier på -13,6 eV og -1,5 eV.
Forskellen er E = 12,1 eV.
Bølgelængden er: λ = (1240 eV • nm) / E = 102 nm.
Det er UV-lys.
Emission af lys fra H-atomet:
Vi ser på Lyman-overgangen af elektronen fra n = 4 til n = 1.
Hvad er energien og bølgelængden af den udsendte foton?
Niveau 1 og 3 har energier på -13,6 eV og -0,8 eV.
Energiforskellen er E = 12,8 eV.
Bølgelængden er: λ = (1240 eV • nm) / E = 97 nm.
Det er UV-lys, som mennesker ikke kan se.
dEmission fra hydrogen-atomet:
Vi ser på Balmer-overgangen af elektronen fra n = 3 til n = 2.
Hvad er energien og bølgelængden af den udsendte foton?
Niveau n=2 og n=3 har energier på -3,4 eV og -1,5 eV.
Forskellen er E = 1,9 eV.
Bølgelængden er: λ = (1240 eV • nm) / E = 656 nm.
Lyset er synligt. Det er rødt lys.
H atomet.
Vi ser på Balmer-overgangen af elektronen fra n = 4 til n = 2.
Hvad er energien og bølgelængden af den udsendte foton?
Niveau 2 og 4 har energier på -3,4 eV og -0,8 eV.
Forskellen er E = 2,6 eV.
Bølgelængden er: λ = (1240 eV • nm) / E = 477 nm.
Det er synligt lys: Farven er blå.
H-atomet.
Hvad er energien af en elektron i niveau n = 2, målt i eV ?
Energien udregnes med formlen, som gælder for H-atomet:
E = -13,6 eV / n2
Tallet for energiniveauet indsættes, dvs n = 2:
E = -13,6 eV / 22 = -3,4 eV.
H-atomet.
Hvad er energien af elektronen i energiniveau n = 2, målt i eV ?
E = -3,4 eV.
H-atomets eksiterede tilstande:
Hvad er energien af elektronen i niveau n = 7, målt i eV ?
- E* = -(13,6 eV) / n2
- E* = -0,28 eV.
H-atomet.
Hvad er energien af elektronen i niveauet n = 10, målt i eV ?
- E* = -(13,6 eV) / n2
- E* = -0,136 eV.
H-atomet: Hvor mange eksisterede tilstande findes der?
I princippet uendelig mange.
H-atomet: Hvor mange linjer findes der i Balmer-serien?
I princippet uendelig mange.
Det er alle elektronspring til niveau n = 2.
H-atomet:
I balmerserien findes en rød linje i det synlige område.
Hvad er bølgelængden af lyset?
656,3 nm.
Hvad er formlen for en fotons energi?
E = h • f
Ligningen kan også skrives sådan:
E = h • c / λ.
- h er Plancks konstant.
- f er frekvensen af lyset i hertz.
- c er lyshastigheden.
- λ er bølgelængden.
Hvad hedder Plancks formel for én fotons energi?
Hvad er værdien og enheden for Plancks konstant?
- E = h • f*
- f* er frekvensen af lyset; målt i hertz (Hz).
Plancks konstant, h, kan skrives på to måder:
- h = 6,63 . 10-34 J . s
- h = 4,14 . 10-15 eV . s
Hvad er lysets hastighed med tre betydende cifre?
c = 3,00⋅108 m/s.
Ifølge Einsteins teorier er lysets hastighed den størst mulige i vores univers.
Hvad er lysets hastighed i vacuum med tre betydende cifre?
Hvad er lysets hastighed i vand med tre betydende cifre?
- c*vac = 3,00 . 108 m/s.
- c*vand = 2,25 . 108 m/s.
Den lavere hastighed i vand skyldes, at fotonerne skiftevis absorberes og emitteres mange gange på vej gennem vandet.
Hvad er Rydbergs konstant?
R = 1,1 . 107 m-1
Hvad er Plancks konstant?
h = 6,63 . 10-34 J . s
eller
h = 4,14 . 10-15 eV . s.
Hvad kaldes det, når elektronen i et H-atom optager lys ved bestemte bølgelængder?
Absorption af lys.
Lyset skal netop have energi, så elektronen kan skifte til et højere energiniveau.
Hvordan kan elektronen i et H-atom skifte til en bane med højere energi.
Ved at absorbere lys med en bestemt bølgelængde.
Hvad er en foton?
Lys kan opfattes som fotoner.
En foton har ingen masse. Den består af ren energi.
Fotoners energi afhænger af lysets frekvens:
E = h . f
Hvad kaldes de lysende linjer, man kan se fra en hydrogenlampe, når man bruger et optisk gitter?
Et emissionsspektrum.
Hvad siger Bohrs andet postulat?
Elektronerne må skifte energitilstand.
Men kun hvis energien af fotonen, som emitteres eller absorberes, netop passer med energiforskellen mellem to niveauer:
Efoton = h . f = Em - En
Hvad siger Bohrs første postulat?
Elektronerne i hydrogen bevæger sig kun i bestemte tilladte energitilstande. Tilstandene har nummer: n = 1, 2, 3, …
Hvad sker der, hvis en elektron i et H-atom belyses med fotoner med energi på 20 eV?
Atomet ioniseres.
Elektronen er ikke længere bundet til atomkernen.
Hvad sker der, hvis en elektron i et H-atom belyses med fotoner med energi på 100 eV?
Atomet ioniseres.
Elektronen er derefter ikke længere bundet til atomkernen.
Hvilke bølgelængder har synligt lys?
Omkring 400 - 700 nm.
Hvilke frekvenser har synligt lys?
Omkring 400 - 700 nm.
I nogle ure lyser tallene i mørke selv efter flere timer.
Hvad skyldes fænomenet?
Tallene er skrevet med et fosforescerende stof.
UV lys eksiterer elektronerne i stoffet. Lyset genudsendes ikke som UV, men som synligt lys. Levetiden for de eksiterede niveauer kan vare fra minutter til timer. Derfor er tallene “selvlysende”.
Hvad er “levetiden” typisk for en elektron i en eksisteret tilstand?
Typisk 10 nanosekunder… Det kan skrives på tre måder:
- 10 ns.
- 0,00000001 s.
- 10-8 s
Hydrogenatomet. Elektroner springer fra flere eksisterede tilstande og ind til tilstanden n = 2. Hvad kaldes denne serie af emmissionslinjer?
Balmer-serien. Bølgelængder fra 656 til 390 nm.
Hydrogenatomet. Elektroner springer fra flere eksisterede tilstande og ind til tilstanden n = 3. Hvad kaldes denne serie af emmissionslinjer?
Paschen-serien. Det er infrarødt lys: IR lys!
Hydrogenatomet. Elektroner springer fra flere eksisterede tilstande og ind til tilstanden n = 1. Lys udsendes! Hvad kaldes denne serie af emmissionslinjer?
Lyman-serien. Lyset er meget energi-rigt. Det er UV lys.
Hydrogenatomet. Elektroner springer fra flere eksisterede tilstande og ind til tilstanden n = 1. Lys udsendes! Hvad kaldes denne serie af emmissionslinjer?
Lyman-serien.
Lyset er meget energi-rigt.
Det kaldes ultraviolet lys (UV).
Hydrogenatomet.
Elektroner springer fra flere eksisterede tilstande og ind til tilstanden n = 2.
Hvad kaldes denne serie af emmissionslinjer?
Balmer-serien.
Der er fire synlige bølgelængder fra 656 til 410 nm.
Desuden findes en række bølgelængder i UV området.
Hydrogenatomet.
Elektroner springer fra flere eksisterede tilstande og ind til tilstanden n = 3.
Hvad kaldes denne serie af emmissionslinjer?
Paschen-serien.
Det er infrarødt lys: IR-lys!
Hydrogenatomet.
Elektroner springer fra flere eksisterede tilstande og ind til tilstanden n = 4.
Hvad kaldes denne serie af emmissionslinjer?
Brackett-serien.
Det er infrarødt lys: IR-lys!
Hydrogenatomet: Hvad er elektronens energi i elektronvolt for det n’te energiniveau?
E = (-13,6 eV) / n2
Hydrogenatomet: Hvad er elektronens energi i elektronvolt for det n’te energiniveau?
E = ( -13,6 eV ) / n2
Hydrogenatomet:
Hvad er elektronens energi for grundtilstanden,
målt i elektronvolt ?
E = -13,6 eV.
Bohrs model for hydrogenatomet:
Hvad er elektronens energi for første eksiterede tilstand, målt i eV ?
E = -3,4 eV.
I hvilket år opstillede Niels Bohr sin atommodel for hydrogen?
1913.
I hvilket år opstillede Niels Bohr sin atommodel for hydrogen?
1913.
Hvilke frekvenser har synligt lys?
Omkring 440 - 770 THz.
En terrahertz er 1012 Hz.
Hvad er et elektromagnetisk spektrum?
EM-spektret omfatter alle typer lysbølger:
Fra radiobølger til synligt lys og til gamma-stråling
Lys kan beskrives som en elektro-magnetisk bølge.
Det er et elektrisk og et magnetisk felt, som udbreder sig som bølger gennem rummet. Felterne står vinkelret på hinanden, som vist på billedet. Bølgerne har form som en sinus-kurve med en frekvens, der vokser med lysets energi.
