FYZIKA MIKROSVĚTA

ELEKTRONOVÝ OBAL

Procvičovací úlohy

Potřebné fyzikální konstanty

Elektronvolt = jednotka energie elementárních částic ve fyzice mikrosvěta

1 eV (elektronvolt) = energie získaná elektronem urychleného napětím 1 V

(ΔE = W = U.Q)

1 eV = 1 V. 1,602.10-19 C = 1,602.10-19 J

Planckova konstanta h = 6,626.10-34 J.s

Rychlost světla c = 299 762 458 m/s = 3.108 m/s

Náboj elektronu e = 1,602.10-19 C

Hmotnost elektronu me = 9,109.10-31 kg

ÚLOHA 1:

Celkový náboj elektronů v elektricky neutrálním atomu je 2,08 x 10-18 C. Který je to prvek?

(n = 13, hliník)

ÚLOHA 2:

Na základě Bohrovy teorie atomu vodíku určete kinetickou, potenciální a celkovou energii atomu vodíku v základním stavu předpokládáte-li, že poloměr vodíkového atomu je 5,3 × 10–11 m. Jakou energii je třeba atomu vodíku dodat, aby došlo k jeho ionizaci?

(-13,6 eV, 13,6 eV)

ÚLOHA 3:

Ve vzbuzených stavech má atom vodíku energii En = E1/n2, kde n je hlavní kvantové číslo. Jakou energii musíme dodat atomu vodíku, abychom ho ionizovali, jestliže je

(13,6 eV, 0,136 eV)

ÚLOHA 4:

Foton s energií 15 eV byl pohlcen atomem vodíku a způsobil jeho ionizaci. Určete velikost rychlosti uvolněného elektronu, jestliže atom vodíku byl před pohlcením fotonu v základním stavu (n = 1). Energie atomu vodíku v základním stavu je -13,6 eV, hmotnost elektronu je 9,1.10-31 kg.

(7 x 105 m.s-1)

ÚLOHA 5:

Série spekrálních čar, které odpovídají přechodům z vyšších stavů do jistých zvolených nižších, se u atomu vodíku nazývají jmény. Například sérii, která odpovídá přechodům ze stavu s n´>2 do stavu n=2, se říká Balmerova série.

(3,03 x 10-19 J, 4,09 x 10-19 J, 656 nm, 486 nm, viditelné spektrum)

ÚLOHA 6:

Atom vodíku, který je v základním stavu, získal energii 10,2 eV.

(n = 2; 122 nm; ultrafialová oblast)