Πέμπτη, 23 Απριλίου 2015

Η διέγερση και ο ιονισμός ενός ατόμου.

Στο σχήμα    φαίνονται  οι   3 πρώτες ενεργειακές στάθμες, καθώς και η κατάσταση με Ε=0, ενός υποθετικού ατόμου (σε eV), το οποίο έχει ένα ηλεκτρόνιο στη θεμελιώδη κατάσταση.
i) Με απορρόφηση ενός φωτονίου το ηλεκτρόνιο έρχεται στη στάθμη  -1eV. Πόση ενέργεια είχε το φωτόνιο που απορροφήθηκε;       
ii) Ένα φωτόνιο με ενέργεια 13,5eV προσπίπτει στο άτομο. Εξηγήστε τι μπορεί να συμβεί.
iii) Τι μπορεί να συμβεί όταν ένα ηλεκτρόνιο με κινητική ενέργεια 10eV συγκρουστεί με το άτομο.
iv) Ένα ηλεκτρόνιο (Α) επιταχύνεται από τάση V=13,5V και με κρούση με το ηλεκτρόνιο του ατόμου, το διεγείρει. Να υπολογίσετε την κινητική ενέργεια (σε eV) του κινούμενου ηλεκτρονίου (Α) μετά την κρούση και το μήκος κύματος του φωτονίου ή των φωτονίων που μπορεί να εκπέμψει το άτομο.
v) Το άτομο αυτό απορροφά ένα φωτόνιο συχνότητας  1016Ηz. Να εξηγήστε γιατί το άτομο ιονίζεται και να βρείτε την τελική κινητική ενέργεια του ηλεκτρονίου.
Δίνονται h=6.10-34Js και c=3.10m/s, e=-1,6.10-19C,  ενώ κατά τις παραπάνω αλληλεπιδράσεις ο πυρήνας του ατόμου παραμένει ακίνητος.

ή

2 σχόλια:

  1. Οι περιπτώσεις ii και iv αντιμετωπίζονται με διαφορετικό τρόπο. Δεν ξέρω κατά πόσο μπορούμε να μιλήσουμε για σκέδαση Compton.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  2. Μπορεί να υπάρχει το φαινόμενο Compton, αλλά το ερώτημα είναι, τι ακριβώς μας λέει η μελέτη του; Μήπως για το μήκος κύματος της ακτινοβολίας που σκεδάζεται μετά την αλληλεπίδραση με το ηλεκτρόνιο του ατόμου;
    Συνεπώς στο iv) δεν βλέπω τέτοιο φαινόμενο.
    Πώς ακριβώς γίνεται η αλληλεπίδραση μεταξύ των δύο ηλεκτρονίων;
    Δεν νμίζω ότι μας απασχολεί στα πλαίσια του μαθήματος γενικής παιδείας που διδάσκαμε. Άλλωστε η εκφώνηση λέει "που μπορεί να εκπέμψει το άτομο."
    Στο v) δίνεται ότι "απορροφά ένα φωτόνιο...."
    Δεν αναφέρει ότι το φωτόνιο αλληλεπιδρά με το ηλεκτρόνιο, και, σκεδάζεται δίνοντας μέρος της ενέργειάς του...

    ΑπάντησηΔιαγραφή