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No ano de 2023, o modelo atômico proposto pelo físico dinamarquês Niels Bohr completará 110 anos. O físico utilizou a estrutura do modelo planetári...

No ano de 2023, o modelo atômico proposto pelo físico dinamarquês Niels Bohr completará 110 anos. O físico utilizou a estrutura do modelo planetário de Rutherford e incluiu algumas ideias propostas por Max Planck. Bohr postulou que os elétrons ocupariam apenas determinadas órbitas circulares ao redor do núcleo. Nestas órbitas, que foram denominados estados estacionários ou níveis de energia, os elétrons poderiam girar indefinidamente sem perder energia e, portanto, sem emitir radiação. Tais órbitas, que foram caracterizadas com um número quântico n, podiam assumir valores inteiros e uma energia específica para cada nível. Na figura apresenta-se um diagrama com os níveis de energia, em elétron-volts (eV), para o átomo de hidrogênio. Quando um elétron que ocupa o nível n = 3 retorna para o n = 1 (estado fundamental), emite um fóton cujo valor da frequência será de _______ Hz. Adote o valor da constante de Planck igual a 4 . 10-15 eV/s. Assinale a alternativa que completa a lacuna acima. a) 4,0 . 1014 b) 3,0 . 1015 c) 3,4 . 1015 d) 3,8 . 1015

No ano de 2023, o modelo atômico proposto pelo físico dinamarquês Niels Bohr completará 110 anos
O físico utilizou a estrutura do modelo planetário de Rutherford e incluiu algumas ideias propostas por Max Planck
Bohr postulou que os elétrons ocupariam apenas determinadas órbitas circulares ao redor do núcleo
Nestas órbitas, que foram denominados estados estacionários ou níveis de energia, os elétrons poderiam girar indefinidamente sem perder energia e, portanto, sem emitir radiação
Tais órbitas, que foram caracterizadas com um número quântico n, podiam assumir valores inteiros e uma energia específica para cada nível
Na figura apresenta-se um diagrama com os níveis de energia, em elétron-volts (eV), para o átomo de hidrogênio
Quando um elétron que ocupa o nível n = 3 retorna para o n = 1 (estado fundamental), emite um fóton cujo valor da frequência será de _______ Hz
Adote o valor da constante de Planck igual a 4 . 10-15 eV/s
a) 4,0 . 1014
b) 3,0 . 1015
c) 3,4 . 1015
d) 3,8 . 1015

Essa pergunta também está no material:

prova_cfs 2 2023_cod_63
17 pág.

Concursos Universidade Federal de UberlândiaUniversidade Federal de Uberlândia

💡 1 Resposta

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Para calcular a frequência do fóton emitido quando um elétron que ocupa o nível n = 3 retorna para o n = 1 (estado fundamental), podemos utilizar a equação de Planck-Einstein: E = h * f Onde E é a energia do fóton, h é a constante de Planck e f é a frequência do fóton. Para calcular a energia do fóton, podemos utilizar a diferença de energia entre os níveis n = 3 e n = 1, que é dada por: ΔE = E3 - E1 Onde E3 é a energia do nível n = 3 e E1 é a energia do nível n = 1. A energia dos níveis de energia do átomo de hidrogênio é dada por: E = -13,6 / n² Onde n é o número quântico principal. Substituindo n = 3 e n = 1, temos: E3 = -13,6 / 3² = -1,51 eV E1 = -13,6 / 1² = -13,6 eV A diferença de energia entre os níveis é: ΔE = E3 - E1 = -1,51 - (-13,6) = 12,09 eV Convertendo a energia para joules: 1 eV = 1,6 . 10^-19 J 12,09 eV = 1,94 . 10^-18 J Agora podemos calcular a frequência do fóton: E = h * f 1,94 . 10^-18 = 4 . 10^-15 * f f = 1,94 . 10^-18 / 4 . 10^-15 f = 4,85 . 10^14 Hz Portanto, a alternativa correta é a letra A) 4,0 . 10^14 Hz.

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