22 svar
116 visningar
Katarina149 är nöjd med hjälpen
Katarina149 7137 – Avstängd
Postad: 21 maj 18:37 Redigerad: 21 maj 18:37

Ett Glasrör

I ett stängt glasrör finns det vätgas där alla väteatomerna är i grundtillståndet. När vi skickar elektroner genom gasen får vi den att lysa. Studerar vi ljuset genom ett optiskt gitter, ser vi att gasen utsänder alla de fyra synliga spektralfärgerna i vätespektret.

a) Hur kan vi vara säkra på att elektronerna har exciterat väteatomer till minst energinivå E6?

 

c) Istället för att skicka ut elektroner kan vi skicka ut vitt ljus med alla frekvenser från 425 THz till 750 THz genom vätgasen. Alla atomer i vätgasen befinner sig i grundtillståndet. Kan vi få gasen att lysa på detta sätt? Varför?

 

Hej! Jag har fastnat på a uppgiften. Hur ska jag tänka där? Kommer inte vidare och vet inte hur jag ska tänka 

Vilket elektronskal "landar" elektronerna i, när det handlar om att utsända synligt ljus?

Katarina149 7137 – Avstängd
Postad: 21 maj 23:20 Redigerad: 21 maj 23:26

då handlar det om elektronskal 2 dvs då n=2 när en elektron hamnar i det elektronskalet så kommer vi att se ljus , dvs ljus blir synligt 

dvs om elektronen exciteras från E6-> E2 

Smaragdalena 66721 – Lärare
Postad: 21 maj 23:29 Redigerad: 21 maj 23:30
Katarina149 skrev:

då handlar det om elektronskal 2 dvs då n=2 när en elektron hamnar i det elektronskalet så kommer vi att se ljus , dvs ljus blir synligt 

dvs om elektronen exciteras från E6-> E2 

En elektron kan inte exciteras från E6 till E2, däremot  från E2 till E6. Men du har rätt i att den lägre nivån är skal 2 om det handlar om synliga våglängder i väteatomen.

Katarina149 7137 – Avstängd
Postad: 21 maj 23:30 Redigerad: 21 maj 23:32

ska man istället säga att en elektron deexicteras från E6 till E2, dvs den hoppar från elektronskal 6 till elektron skal 2 för på så sätt kan synliga våglängder i väteatomen fås. Är det svaret på a frågan?

Katarina149 skrev:

ska man istället säga att en elektron deexicteras från E6 till E2, dvs den hoppar från elektronskal 6 till elektron skal 2 för på så sätt kan synliga våglängder i väteatomen att fås

Ja, då blir det  rätt. 

En ledtråd till svaret på a-uppgiften är att det finns fyra stycken synliga spektrallinjer i väte-spektrumet. Varifrån hoppar de ner?

Katarina149 7137 – Avstängd
Postad: 21 maj 23:35 Redigerad: 21 maj 23:36

Vilka är de fyra stycken synliga spektrallinjer i väte-spektrumet? Vad menar du med "varifrån hoppar de ner"? När jag googlar upp väte spektrumet får jag fram de här bilderna

Katarina149 7137 – Avstängd
Postad: 21 maj 23:51 Redigerad: 22 maj 00:07

När det kommer till C frågan då tänkte jag att formeln 

Efoton= hf= hcλ

I det här fallet kan h strykas bort. Vi sätter f= cλ

c är ljusets hastighet cirka 2.99*108 m/s

vi räknar med minsta värdet på lamda som de har angivit i frågan, i det här fallet är det 425THz vilket är 425*1012 Hz. 

425*1012 = (2.99*108)/(lamda) 

detta ger oss en våglängd på ca 703,5nm vilket ligger lite utanför det synliga spektrumet för väteatomen, dvs vår öga kommer inte kunna se vitaljuset. 

Vi testar med med att frekvensen 750THz = 750*1012 Hz 

750*1012 = (2.99*108)/lamda 

lamda blir cirka 398.7nm . Vilket även inte är synligt för oss, 400nm är ju gränsen för våglängden som är synlig  . Men om vi exempelvis testar med en frekvens på 500THz då får vi en våglängd som är synlig för då blir lamda cirka 598 nm .. Hur ska man tänka där?

Jag hittade den här förklaringen på en Annan tråd av samma uppgift 

"Det finns fyra olika elektronövergångar som gör att det sänds ut synligt ljus - det är när elektroner som finns i skal 3, 4, 5 eller 6 hoppar ner till skal 2. (Övergångarna till skal 1 ger ultraviolett ljus, så det kan vi inte se.) För att vi skall få synligt ljus, krävs det alltså att elektroner exciteras åtminstone till skal 3. Hur mycket energi behövs det för att excitera en elektron från skal 1 (grundtillståndet) till skal 3? Vilken fekvens har en foton med den energin? Är den frekvensen i intervallet  425 THz till 750 THz?
 
 " 

men jag förstod inte riktigt vad man menade

Vilka är de fyra stycken synliga spektrallinjer i väte-spektrumet? Vad menar du med "varifrån hoppar de ner"? När jag googlar upp väte spektrumet får jag fram de här bilderna

Det står i uppgiften att det är 4 vätelinjer.  Hur många olika skal behöver elektronerna hoppa ner från (till skal 2) om det skall kunna bli 4 olika linjer med olika våglängd?

Oj det vet jag faktiskt inte. Hur ska man tänka?

Programmeraren 3044
Postad: 22 maj 14:44

Förklaringen som du klippt in i #8 är rätt bra, om du förstår hur ljuset uppstår bör den vara begriplig.

Är du med på hur ljuset uppstår?
Energi avgår som ljus när en elektron "faller" från ett yttre skal till ett inre.
Energin som avgår är skillnaden mellan två energinivåer som atomen kan anta.
Sambandet mellan energin som avgår fotonens våglängd ges av formeln E=hc/lambda.
Detta är grunden för alla uppgifter om emission och absorption av fotoner då atomen minskar/ökar sin energinivå.
Läs denna: http://mattefysik.se/fysik2.kap3.html
Nu bör du vara helt säker på hur du beräknar våglängden på det ljus som uppstår om en elektron "faller" inåt, t ex då atomens energinivå ändras från -1,51 eV till -3,4 eV (från skal 3 till skal 2).

I detta fall finns det ljus i 4 olika synliga våglängder. Det finns alltså 4 olika "energiskillnader" som elektronen kan "falla" mellan.
Beräknar man våglängderna för skillnaderna mellan vätets energinivåer ser man att de som hamnar inom synligt ljus alla "faller till band 2. 

Menar du att jag ska räkna ut energi skillnaden mellan E6 och E2, E5 och E2 , E4 och E2 och E3 till E2 och då kommer jag kunna räkna fram 4 våglängder som kommer ge ljus som är synligt för oss. Detta kommer då vara ett svar till fråga a. Men angående fråga b. Den förstår jag inte hur jag ska tänka 

Pieter Kuiper 2403
Postad: 22 maj 14:54
Katarina149 skrev:

Men angående fråga b. Den förstår jag inte hur jag ska tänka 

Du skrev ingen fråga b. Jag ser bara a och c.

Jag menade förstås fråga C

Pieter Kuiper 2403
Postad: 22 maj 15:57 Redigerad: 22 maj 16:46
Katarina149 skrev:

Jag menade förstås fråga C

Förlåt att jag inte fattade det.

Fråga c) är egentligen om synligt ljus kan absorberas av atomärt väte i dess grundtillstånd.

(Det är en hemskt orealistisk uppgift med väteatomer i ett glaskärl, det håller som längst några sekunder innan allt har reagerat med väggen och/eller blivit H2.)

Programmeraren 3044
Postad: 23 maj 09:56

c) Jag tror att de frågar om huruvida väteatomer kan exciteras av det insända ljuset.
Eftersom väte har energiövergångar motsvarande frekvenser i det givna intervallet så ...

Pieter Kuiper 2403
Postad: 23 maj 10:03
Programmeraren skrev:

c) Jag tror att de frågar om huruvida väteatomer kan exciteras av det insända ljuset.
Eftersom väte har energiövergångar motsvarande frekvenser i det givna intervallet så ...

Inte från grundtillståndet.

Katarina149 7137 – Avstängd
Postad: 24 maj 11:29 Redigerad: 24 maj 11:32
Katarina149 skrev:

När det kommer till C frågan då tänkte jag att formeln 

Efoton= hf= hcλ

I det här fallet kan h strykas bort. Vi sätter f= cλ

c är ljusets hastighet cirka 2.99*108 m/s

vi räknar med minsta värdet på lamda som de har angivit i frågan, i det här fallet är det 425THz vilket är 425*1012 Hz. 

425*1012 = (2.99*108)/(lamda) 

detta ger oss en våglängd på ca 703,5nm vilket ligger lite utanför det synliga spektrumet för väteatomen, dvs vår öga kommer inte kunna se vitaljuset. 

Vi testar med med att frekvensen 750THz = 750*1012 Hz 

750*1012 = (2.99*108)/lamda 

lamda blir cirka 398.7nm . Vilket även inte är synligt för oss, 400nm är ju gränsen för våglängden som är synlig  . Men om vi exempelvis testar med en frekvens på 500THz då får vi en våglängd som är synlig för då blir lamda cirka 598 nm .. Hur ska man tänka där?

Jag hittade den här förklaringen på en Annan tråd av samma uppgift 

"Det finns fyra olika elektronövergångar som gör att det sänds ut synligt ljus - det är när elektroner som finns i skal 3, 4, 5 eller 6 hoppar ner till skal 2. (Övergångarna till skal 1 ger ultraviolett ljus, så det kan vi inte se.) För att vi skall få synligt ljus, krävs det alltså att elektroner exciteras åtminstone till skal 3. Hur mycket energi behövs det för att excitera en elektron från skal 1 (grundtillståndet) till skal 3? Vilken fekvens har en foton med den energin? Är den frekvensen i intervallet  425 THz till 750 THz?
 
 " 

men jag förstod inte riktigt vad man menade

Jag undrar varför man ska tänka att elektronen kommer exciteras från elektron skal 1 till skal 3? 

c) Istället för att skicka ut elektroner kan vi skicka ut vitt ljus med alla frekvenser från 425 THz till 750 THz genom vätgasen. Alla atomer i vätgasen befinner sig i grundtillståndet. Kan vi få gasen att lysa på detta sätt? Varför?

För att det står i uppgiften att alla atomer är i grundtillståndet.

Katarina149 7137 – Avstängd
Postad: 24 maj 14:15 Redigerad: 24 maj 14:16

Men varför ska elektronen i uppgift c just exciterad från skal 1 till skal 3?varför just skal 1 till 3?

Smaragdalena 66721 – Lärare
Postad: 24 maj 14:30 Redigerad: 24 maj 14:31

Vad betyder "Alla atomer i vätgasen befinner sig i grundtillståndet. "?

Man borde nog kolla även från n = 1 till n = 2.

Katarina149 7137 – Avstängd
Postad: 24 maj 14:35 Redigerad: 24 maj 14:36

det betyder att alla atomer befinner sig i grundtillståndet betyder ju att ninitial = 1 , vi söker efter nfinal

Programmeraren 3044
Postad: 24 maj 21:00

Jag missade att det stod grundtillstånd. Läs sidan jag länkade i #11. Där finns även en bild med de olika övergångarna inkl de som går till grundtillståndet. Vilka frekvenser krävs för att få elektronen att lämna skal 1? Ligger någon av dem inom det synliga intervallet, dvs inom det ljuset som sänds in?

Svara Avbryt
Close