Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 1. Complete las siguientes tablas y dibuje una gráfica de energía en función de la frecuencia. Explique • Para 10 10 1 10 1242 10 1242 1 10 10 124,2 ∗ 10 124,2 ∗ 10 1,602 ∗ 10 1 ! 19,896 ∗ 10 124,2 ∗ 10 " E h 19,896 ∗ 10 6,626 ∗ 10 * 10 * * % ! " 3 ∗ 10 & +3 ∗ 10 3 ∗ 10- & & , () Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 • Para 10 10 La energía en eV: 1242 10 1242 124,2 124,2 La energía en Julios: 1,602 ∗ 10 1 19,896 ∗ 10 . 124,2 " • Para ℎ 198.97 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % ∗ & * 200 10 30.01 ∗ 10 ! () 3.001 ∗ 10 3.001 ∗ 10- * 2 & 1 & 200 La energía en eV: 1242 1242 200 La energía en Julios: 6,21 La Frecuencia en el sistema M K S " E h 6,21 6,21 1,602 ∗ 10 1 9,948 ∗ 10 9,948 ∗ 10 6,626 ∗ 10 % & 1,5 ∗ 10 ! () Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 La rapidez de la luz * • Para 200 ∗ 10 * " +1,5 ∗ 10 * 4 3 ∗ 10- 380 ! & & , 380 La energía en eV: 1242 1242 380 La energía en Julios: 3,268 La Frecuencia en el sistema M K S La rapidez de la luz " E h * • Para 780 380 ∗ 10 3,268 1,602 ∗ 10 1 5,235 ∗ 10 5,235 ∗ 10 6,626 ∗ 10 * 3,268 % 7,9 ∗ 10 & " +7,9 ∗ 10 * 4 3 ∗ 10- & 780 La energía en eV: 1242 % & % , () Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 1242 780 La energía en Julios: 1,592 La Frecuencia en el sistema M K S " E h 2,550 ∗ 10 6,626 ∗ 10 1,592 1,592 1,602 ∗ 10 1 2,550 ∗ 10 % 3,848 ∗ 10 & % () La rapidez de la luz * • Para 25 5 780 ∗ 10 " +3,848 ∗ 10 * 4 3 ∗ 10- 25 La energía en eV: * 10 2 1µ 0,0496 E h 7,945 ∗ 10 6,626 ∗ 10 , 0,0496 1,602 ∗ 10 1 0,0496 La Frecuencia en el sistema M K S & 25 ∗ 10 1242 La energía en Julios: " & 1 10 1242 25 ∗ 10 % 7,945 ∗ 10 % & 1,199 ∗ 10 () Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 La rapidez de la luz * • Para 50 5 25 ∗ 10 " 2 +1,199 ∗ 10 * 4 3 ∗ 10- 50 La energía en eV: * 10 2 1µ 1 10 La energía en Julios: 0,0248 La rapidez de la luz E h * • Para 3,972 ∗ 10 6,626 ∗ 10 50 ∗ 10 2 3,972 ∗ 10 % & 30 10 1* 5,994 ∗ 10 " +5,994 ∗ 10 * 4 3 ∗ 10- 30 * La energía en eV: * 0,0248 1,602 ∗ 10 1 0,0248 " , 50 ∗ 10 1242 1242 50 ∗ 10 La Frecuencia en el sistema M K S & & 1 10 1242 & & () , 30 ∗ 10. Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 1242 4,14 ∗ 10 30 ∗ 10. 4,14 ∗ 10 2 La energía en Julios: 1,602 ∗ 10 1 ! 6,632 ∗ 10 4,14 ∗ 10 La Frecuencia en el sistema M K S La rapidez de la luz " E h * • Para " +1 ∗ 10 1 10 & & 1,242 ∗ 10 1,242 ∗ 10 1,242 ∗ 10 La Frecuencia en el sistema M K S 1,602 ∗ 10 1 2 1,9896 ∗ 10 6,626 ∗ 10 * 2 2 ! 1,9896 ∗ 10 1 , 10 1242 La energía en Julios: * 1 ∗ 10 () & * 4 3 ∗ 10- 1242 10 La rapidez de la luz % 30 ∗ 10 La energía en eV: E h ! * 1 " 2 6,632 ∗ 10 6,626 ∗ 10 1 2 % " ! & 4 3 ∗ 10- () +3 ∗ 10- & , Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 • Para * 10 3 ∗ 101 10 10 La energía en eV: La energía en Julios: La rapidez de la luz * • Para 180 La energía en eV: 1,602 ∗ 10 1 . 1,9896 ∗ 10 6,626 ∗ 10 10 * 180 * % 2 & 2 4 3 ∗ 10. () " +3 ∗ 10. 3 ∗ 10- & 1 10 1242 1,8 ∗ 10 . . 1,242 ∗ 10 1,9896 ∗ 10 La Frecuencia en el sistema M K S 7 1,242 ∗ 10 1,242 ∗ 10 E h 10 1242 1242 10 7 " & 1242 6,9 ∗ 10 & , 1,8 ∗ 10 6,9 ∗ 10 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 La energía en Julios: 1,602 ∗ 10 1 6,9 ∗ 10 1,1053 ∗ 10 La Frecuencia en el sistema M K S " La rapidez de la luz E h 1,1053 ∗ 10 6,626 ∗ 10 * • Para 650 180 * & 4 1,668 ∗ 102 () " +1,668 ∗ 102 * 4 3 ∗ 10- 650 La energía en eV: % . 1242 6,5 ∗ 10 La energía en Julios: 1 10 . 1242 & & , 6,5 ∗ 10 1,9107 ∗ 10 1,9107 ∗ 10 1,602 ∗ 10 1 3,060 ∗ 10 1,9107 ∗ 10 La Frecuencia en el sistema M K S " E h 3,060 ∗ 10 6,626 ∗ 10 - % & 4 461,817 ∗ 10 () Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 La rapidez de la luz * 4 680 * " +461,817 ∗ 10 * 4 3 ∗ 10- Bandas λ λ[nm] E [eV] rayos gamma 10 pm rayos X 10 nm UV extremo 200 nm 10 10 124,2 ∗ 10 124.2 UV visible 380 nm 380 luz visible 780 nm 780 Infrarrojo medio 25 µm Infrarrojo lejano 50 µm Micro ondas 30 cm Radio 1m Radio alto 10 m Onda corta radio 180 m Onda media 650 m 50 ∗ 10 30 ∗ 10. 10 10 7 1,8 ∗ 10 6,5 ∗ 10 0,0248 4,14 ∗ 10 1,242 ∗ 10 1,242 ∗ 10 6,9 ∗ 10 ! 9,948 ∗ 10 7,9 ∗ 10 2,550 ∗ 10 2 2 . 1,9107 ∗ 10 7,945 ∗ 10 3,972 ∗ 10 ! 1,1053 ∗ 10 . 1,9896 ∗ 10 3,060 ∗ 10 ! 2 - 3 ∗ 103.001 ∗ 10- ! % 3,848 ∗ 10 6,632 ∗ 10 1,9896 ∗ 10 c [m/s] 3 ∗ 10 3.001 ∗ 10 1,5 ∗ 10 5,235 ∗ 10 1,592 0,0496 f [Hz] 19,896 ∗ 10 198.97 3,268 25 ∗ 10 & , E [J] 6,21 200 & 1,199 ∗ 10 % 5,994 ∗ 10 1 ∗ 10 3 ∗ 10- 3 ∗ 10. 1,668 ∗ 102 461,817 ∗ 10 3 ∗ 103 ∗ 10- 3 ∗ 103 ∗ 103 ∗ 103 ∗ 103 ∗ 103 ∗ 103 ∗ 103 ∗ 10- Energia en función de la frecuencia. 3,5E+19 3,0E+19 Energía [eV] 2,5E+19 2,0E+19 1,5E+19 1,0E+19 5,0E+18 0,0E+00 0,0E+00 2,0E+04 4,0E+04 6,0E+04 8,0E+04 Frecuencia [Hz] 1,0E+05 1,2E+05 1,4E+05 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 2. Grafique 89:; <= > ? y obtenga el valor de la constante de Wien que es de @. ABA ∗ ?C Realice conclusiones de los datos obtenidos. T[°C] T [K] F [G ] HáJ 100 373 2.690*10-3 7.769*103 Para 100 °C FG 100 K 273 HáJ HáJ HáJ F G F G 1773 G 2.898 ∗ 10 1773G Para 2000 °C FG 2000 K 273 G 1273 G 2.898 ∗ 10 1273G Para 1500 °C FG 1500 K 273 F 773 G 2.898 ∗ 10 773G Para 1000 °C FG 1000 K 273 HáJ 373 G 2.898 ∗ 10 373G Para 500 °C FG 500 K 273 HáJ 500 773 1.294*10-3 3.749*103 F G [G G . L 7.769 ∗ 10 [G [G 1 10 7.769 ∗ 10 . L 0.786 ∗ 10 G .. L 0.564 ∗ 10 G . L 0.440 ∗ 10 G 1.635 ∗ 10 1.275 ∗ 10 2 2 2 2 2000 2273 0.440*10-3 1.275*103 2.6809 ∗ 10 G 1.294 ∗ 10 G 2.277 ∗ 10 [G 2 1500 1773 0.564*10-3 1.635*103 . L 3.749 ∗ 10 2273 G F [G 2.898 ∗ 10 2273G 1000 1273 0.786*10-3 2.277*103 1 10 1 10 1 10 1 10 3.749 ∗ 10 2.277 ∗ 10 1.635 ∗ 10 1.275 ∗ 10 D 9E . 2500 2773 0.361*10-3 1.045*103 5000 5273 0.190*10-3 0.550*103 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 Para 2500 °C FG 2500 K 273 2773 G F [G 2.898 ∗ 10 2773G HáJ Para 5000 °C FG 5000 K 273 5273 G 2.898 ∗ 10 5273G HáJ G F G .. L 0.361 ∗ 10 G ! . L 0.190 ∗ 10 G 1.045 ∗ 10 [G 0.550 ∗ 10 2 2 1 10 1.045 ∗ 10 1 10 0.550 ∗ 10 Longitud de onda Vs K^-1 9,0E-06 8,0E-06 Longitud de Onda [m] 7,0E-06 6,0E-06 5,0E-06 4,0E-06 y = 0,0029x - 2E-21 3,0E-06 R² = 1 2,0E-06 1,0E-06 0,0E+00 0 0,0005 0,001 0,0015 0,002 0,0025 0,003 Temperatura[K^-1] Longitud de onda Vs K^-1 Lineal (Longitud de onda Vs K^-1) Como se puede observar en la grafica anterior se obtiene la ecuación de la recta en la cual el valor de pendiente corresponde al valor de la constante de Wien. Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 3. Un experimento se realiza con calcio como emisor y se encuentran los siguientes resultados. Calcule la constante de plack. Para el ejercicio de halla la constante de plank haremos uso de las siguientes variables: ℎ* 1242 1,602 ∗ 10 MN *OP QRSTSUP V W *SW*OP X YQ 2,87 Conversión de la longitud de onda a m y nm: 2536 Z° 3132 Z° 3650 Z° 4047 Z° 10 7 1 Z° 10 7 1 Z° 10 7 1 Z° 10 7 1 Z° 1 10 1 10 1 10 1 10 253,6 313,2 365 404,7 Hallamos la energía de extracción con la función trabajo del calcio. YQ ] X YQ^ ∗ ] 2,87 ^ ∗ 1,602 ∗ 10 3,248 ∗ 10 1242 ∗ 365 ] 2,87 ^ ∗ 1,602 ∗ 10 8,534 ∗ 10 \ \ ℎ* 1242 ∗ 253,6 \ \ \ 1242 ∗ 313,2 1242 ∗ 404,7 ] 2,87 ] 2,87 ^ ∗ 1,602 ∗ 10 ^ ∗ 1,602 ∗ 10 1,755 ∗ 10 3,187 ∗ 10 7 7 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 Frecuencia " 3 ∗ 10- /& 235,6 ∗ 10 " 3 ∗ 10- /& 365 ∗ 10 " Constante de Plank " " 3 ∗ 10- /& 313,2 ∗ 10 3 ∗ 10- /& 404,7 ∗ 10 `2 ] `1 , VP V Y2 ] Y1 * 1,182 ∗ 10 9,578 ∗ 10 8,219 ∗ 10 7,412 ∗ 10 ! % % () () () % () & WS *P &QS Q V aWS b 3,248 ∗ 10 ] 3,187 ∗ 10 ! 1,182 ∗ 10 () ] 7,412 ∗ 10 % 7 () 6,64 ∗ 10 7 ∗& Constante de Plank 3,5E-19 y = 6,68E-34x - 4,63E-19 energia cinetica [J*s] 3,0E-19 2,5E-19 2,0E-19 1,5E-19 1,0E-19 5,0E-20 0,0E+00 0,0E+00 5,0E+14 1,0E+15 Frecuencia [Hz] 1,5E+15 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 4. Calcule los rangos de frecuencias y los rangos de energía para los rangos de longitudes de onda que se indican en la siguiente tabla. λ [nm] 620-750 590-620 570-590 495-570 450-495 380-450 Color Rojo Naranja Amarillo Verde Azul Violeta • 620 Para " * E[eV] 2.003-1.66 2.11-2.003 2.18-2.11 2.51-2.18 2.76-2.51 3.27-2.76 ] 750 2 " f [Hz] 0.484*1015-0.400*1015 0.509*1015-0.484*1015 0.527*1015-0.509*1015 0.607 *1015-0.527*1015 0.667 *1015-0.607 *1015 0.791 *1015-0.667 *1015 1242 620 ∗ 2 1,602 ∗ 10 1 3.2 ∗ 10 6.626 ∗ 10 750 3 ∗ 10- ⁄& 750 ∗ 10 ℎ* 198.78 ∗ 10 . 750 ∗ 10 % 10 1 3.2 ∗ 10 4.83 ∗ 10 U& % 750 ∗ 10 3 1 ∗ 10- ∗ 10 \ ^ 750 & 6.626 ∗ 10 % & 3 ∗ 10750 ∗ 10 \ 265.04 ∗ 10 bd & ^ () 198.78 ∗ 10 750 1 1.6 ∗ 10 1.6565 400 ∗ 10 ⁄& . bd ∗ 10 e & 1.6565 () f Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 • 590 Para ] 620 * " " * * * 590 " " * 3 ∗ 10- 10 1 ⁄& 590 ∗ 10 3 ∗ 10- ⁄& 590 ∗ 10 3 1 ∗ 10- ∗ 10 \ ^ 590 & 508.474576 ∗ 10 3 ∗ 10- ⁄& 620 ∗ 10 3 1 ∗ 10- ∗ 10 \ ^ & 620 483.870967 ∗ 10 10 1 620 ℎ 590 ℎ* 198.78 ∗ 10 . 590 ∗ 10 ℎ* 6.626 ∗ 10 10 1 bd & 336.915254 ∗ 10 ^ ℎ* . 620 ∗ 10 % 590 ∗ 10 198.78 ∗ 10 590 2.105720 ⁄& . bd & ^ 620 ∗ 10 198.78 ∗ 10 620 bd ∗ 10 e & f 2.105720 6.626 ∗ 10 % & 3 ∗ 10620 ∗ 10 \ () & 1 1.6 ∗ 10 10 1 620 198.78 ∗ 10 620 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % & 3 ∗ 10590 ∗ 10 \ () ⁄& . bd ∗ 10 e & f Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 1 1.6 ∗ 10 320.612903 ∗ 10 • 570 Para 2.003830 ] 590 * " " * * 2.003830 * 570 " " * 3 ∗ 10- 10 1 ⁄& 570 ∗ 10 3 ∗ 10- ⁄& 570 ∗ 10 3 1 ∗ 10- ∗ 10 \ ^ 570 & 526.315789 ∗ 10 3 ∗ 10- ⁄& 590 ∗ 10 3 1 ∗ 10- ∗ 10 \ ^ 590 & 508.474576 ∗ 10 10 1 590 ℎ 570 ℎ* 198.78 ∗ 10 . 570 ∗ 10 ℎ* 6.626 ∗ 10 10 1 bd & 348.736842 ∗ 10 590 590 ∗ 10 % ^ 570 ∗ 10 198.78 ∗ 10 570 1 1.6 ∗ 10 2.179605 10 1 () & 6.626 ∗ 10 % & 3 ∗ 10570 ∗ 10 \ () 590 ∗ 10 ⁄& . bd ∗ 10 e & 2.179605 f Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 ℎ* 198.78 ∗ 10 . 590 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % & 3 ∗ 10590 ∗ 10 \ bd & 336.915254 ∗ 10 • 495 Para " " * * ^ . 1 1.6 ∗ 10 * * " bd ∗ 10 e & " * 3 ∗ 10- 10 1 ⁄& 495 ∗ 10 3 ∗ 10- ⁄& 495 ∗ 10 1 3 ∗ 10- ∗ 10 \ ^ & 495 606.060606 ∗ 10 3 ∗ 10- ⁄& 570 ∗ 10 3 1 ∗ 10- ∗ 10 \ ^ 570 & 526.315789 ∗ 10 10 1 570 ℎ 495 ℎ* 198.78 ∗ 10 . 495 ∗ 10 bd & 401.575757 ∗ 10 () 570 ∗ 10 ℎ* 6.626 ∗ 10 10 1 % ^ 495 ∗ 10 198.78 ∗ 10 495 1 1.6 ∗ 10 () & 6.626 ∗ 10 % & 3 ∗ 10495 ∗ 10 \ f 2.105720 2.105720 ] 570 495 198.78 ∗ 10 590 ⁄& ⁄& . bd ∗ 10 e & 2.509848 f Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 2.509848 10 1 570 ℎ* 198.78 ∗ 10 . 570 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % & 3 ∗ 10570 ∗ 10 \ bd & 348.736842 ∗ 10 • 450 Para " " * * 570 ∗ 10 ^ 1 1.6 ∗ 10 2.179605 ] 475 * * 450 198.78 ∗ 10 570 " ⁄& . bd ∗ 10 e & 2.179605 " * 3 ∗ 10- 10 1 ⁄& 450 ∗ 10 3 ∗ 10- ⁄& 450 ∗ 10 3 1 ∗ 10- ∗ 10 \ ^ & 450 666.666666 ∗ 10 3 ∗ 10- ⁄& 475 ∗ 10 3 1 ∗ 10- ∗ 10 \ ^ 475 & 631.578947 ∗ 10 10 1 475 450 ℎ* ℎ () 475 ∗ 10 ℎ* 6.626 ∗ 10 10 1 f % & 450 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % & 3 ∗ 10450 ∗ 10 ⁄& () Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 198.78 ∗ 10 . 450 ∗ 10 \ bd & 441.733333 ∗ 10 ℎ* . 475 ∗ 10 380 Para " " * * . 1 1.6 ∗ 10 2.760833 \ bd & ^ 475 ∗ 10 1 1.6 ∗ 10 2.615526 ] 450 * * 380 198.78 ∗ 10 475 " bd ∗ 10 e & ⁄& . bd ∗ 10 e & " * 3 ∗ 10- 10 1 ⁄& 380 ∗ 10 1 3 ∗ 10- ∗ 10 \ ^ 380 & 789.473684 ∗ 10 3 ∗ 10- ⁄& 450 ∗ 10 3 1 ∗ 10- ∗ 10 \ ^ 450 & 666.666666 ∗ 10 10 1 ℎ f 2.615526 3 ∗ 10- ⁄& 380 ∗ 10 450 f 2.760833 6.626 ∗ 10 % & 3 ∗ 10475 ∗ 10 418.484210 ∗ 10 • 198.78 ∗ 10 450 10 1 475 198.78 ∗ 10 ^ () 450 ∗ 10 ℎ* 6.626 ∗ 10 % & () Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 10 1 380 ℎ* 198.78 ∗ 10 . 380 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % & 3 ∗ 10380 ∗ 10 \ bd & ^ 198.78 ∗ 10 380 3.269407 10 1 450 ℎ* . 450 ∗ 10 ⁄& . 1 1.6 ∗ 10 523.105263 ∗ 10 198.78 ∗ 10 380 ∗ 10 bd & ^ 450 ∗ 10 198.78 ∗ 10 450 1 1.6 ∗ 10 441.733333 ∗ 10 2.760833 f 3.269407 6.626 ∗ 10 % & 3 ∗ 10450 ∗ 10 \ bd ∗ 10 e & ⁄& . bd ∗ 10 e & f 2.760833 5. Con las longitudes de onda que se muestran en la siguiente tabla determine el trabajo de extracción y la frecuencia de corte. Para el cálculo del trabajo de extracción ghJij ghJij ℎ* 6.626 ∗ 10 19.88 ∗ 10 2 % & 3 ∗ 10- ⁄& 1 1.6 ∗ 10 + 1 10 19.88 ∗ 10 , 1242 2 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 Para 380 Para 450 Para 495 Para 570 Para 620 Para 750 ghJij 1242 380 3.268421 1242 450 ghJij 2.76 ghJij 1242 495 2.509090 ghJij 1242 570 2.178947 ghJij 1242 620 2.003225 1242 750 ghJij 1.656 Para el cálculo de la frecuencia de corte n ℎ Para Para 380 450 * "n * ghJij ℎ 6.626 ∗ 10 ℎ* ghJij % & ] "n ghJij ℎ ] "n ghJij ℎ "n 6.626 ∗ 10 3.2684 % 789.2398 ∗ 10 6.626 ∗ 10 & 2.76 % & 1 1.6 ∗ 10 1 \ ^ & 3.2684 4.1412 ∗ 10 789.2398 ∗ 10 1 1.6 ∗ 10 ! & ! & () 2.76 4.1412 ∗ 10 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 495 Para 570 Para 620 Para 750 Para "n ] ghJij ℎ "n "n ] ghJij ℎ "n "n ] ghJij ℎ "n "n ] "n ghJij ℎ "n XhJij "n () 380 3.268421 789.2398 ∗ 10 12 1 \ ^ & 666.4734 ∗ 10 6.626 ∗ 10 2.5090 % 605.8630 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % % & % 399.8840 ∗ 10 450 2.76 & 526.1518 ∗ 10 1 \ ^ & 399.8840 ∗ 10 495 2.509090 666.4734 ∗ 10 570 2.178947 605.8630 ∗ 10 ! & ! () 1.656 4.1412 ∗ 10 1 1.6 ∗ 10 & () 2.0032 4.1412 ∗ 10 483.7245 ∗ 10 ! () 2.1789 4.1412 ∗ 10 1 1.6 ∗ 10 1 \ ^ & 1.656 605.8630 ∗ 10 1 1.6 ∗ 10 1 \ ^ & 2.0032 483.7245 ∗ 10 6.626 ∗ 10 & () 2.5090 4.1412 ∗ 10 1 1.6 ∗ 10 1 \ ^ & 2.1789 526.1518 ∗ 10 6.626 ∗ 10 & 666.4734 ∗ 10 ! & () 620 2.003225 750 1.656 526.1518 483.7245 399.8840 ∗ 10 ∗ 10 ∗ 10 6. Dibuje una grafica entre el potencial de frenado en función de la frecuencia para el calcio, aluminio, platino y oro. Las graficas deben quedar en un solo plano 1 1.602 ∗ 10 * 6.626 ∗ 10 % & ∗ " ] ghJij Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 ghJi nopnqr 1 1.602 ∗ 10 nopnqr ghJi opuHqvqr opuHqvqr wpoiqvr 1 1.602 ∗ 10 ghJi rjr rjr 1 1.602 ∗ 10 s 6.626 ∗ 10 * 1 1.602 ∗ 10 ghJi wpoiqvr 1.6 ∗ 10 1 2.87 4.08 * 5.93 5.1 * * % 1.6 ∗ 10 1 s 6.626 ∗ 10 1.6 ∗ 10 1 s 6.626 ∗ 10 & ∗ " ] 459.2 ∗ 10 % s 6.626 ∗ 10 1.6 ∗ 10 1 459.2 ∗ 10 % % t 652.8 ∗ 10 & ∗ " ] 652.8 ∗ 10 & t 948.8 ∗ 10 ∗ " ] 948.8 ∗ 10 816 ∗ 10 & ∗ " ] 816 ∗ 10 t t f[Hz] vs Velemento [V] 4,50E+09 4,00E+09 3,50E+09 Vlelemento[V] 3,00E+09 2,50E+09 Vcalcio 2,00E+09 Valuminio 1,50E+09 Vplatino Voro 1,00E+09 5,00E+08 0,00E+00 -1,0E+27 1,0E+27 -5,00E+08 F[Hz] Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 7. En el experimento del efecto fotoeléctrico la fotocorriente es interrumpida por los siguientes valores de potencial de frenado. Tome trabajo de extracción para el potasio como 2.24 [eV]. Haga una grafica de la longitud de onda en función del potencial de frenado. G 1242 x∗ x∗ Para z Para z Para z Para z C. @ C. | ?. @ ?. A 1.6 ∗ 10 1242 { ∗ 0.2 1.6 ∗ 10 1242 { ∗ 0.6 1.6 ∗ 10 1242 { ∗ 1.2 1.6 ∗ 10 1242 { ∗ 1.8 y y 1242 K XhJi ] XhJi 1242 x∗ y ] XhJi 1242 x ∗ y K XhJi K 2.24 1242 2.24 K 2.24 1242 2.24 K 2.24 1242 2.24 K 2.24 1242 2.24 1242 3.2 ∗ 10 7 K 2.24 1242 9.6 ∗ 10 7 K 2.24 1242 1.92 ∗ 10 K 2.24 1242 2.88 ∗ 10 K 2.24 554.46 554.46 554.46 554.46 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 8. Determine como cambia la radiación dispersada a medida que aumenta el ángulo de dispersión } 0° 0 ∆ [nm] Para ‚ 45° 0.3298Y10 ∆ 0.7209Y10 1.2311Y10 % U& DC Δ †‡ Δ 1]1 ∆ Δ 2.4623Y10 /& ℎ 1 ] cos } * 6.626 ∗ 10 % & 9.11 ∗ 10 bd 3 ∗ 10- ⁄& bd & 273.3 ∗ 10 % bd % \ &^ ⁄& bd & ^ ⁄& 273.3 ∗ 10 % bd 6.626 ∗ 10 Δ Δ % \ 324.8136 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % 135° 4.2034Y10 ! 1 ] cos 307 133.9746 ∗ 10 2 1 10 ℎ 1 ] cos } * 6.626 ∗ 10 % & 9.11 ∗ 10 bd 3 ∗ 10- ⁄& U& bd ∗ 3 ∗ 10- ƒ & „ 1 ] 866.0254 ∗ 10 324.8136 ∗ 10 Δ 3.69345Y10 1 ] cos 0 9.1 ∗ 10 0 Δ 6.626 ∗ 10 120° ℎ 1 ] cos } * bd ∗ 3 ∗ 10- ƒ & „ 9.1 ∗ 10 90° 6.626 ∗ 10 % U& 9.1 ∗ 10 bd ∗ 3 ∗ 10- 6.626 ∗ 10 Δ Para ‚ 60° ∆ C ∆ Para ‚ 30° 1 ] cos 457 0 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 bd & % 273.3 ∗ 10 bd Δ Δ Δ |C 710.1028 ∗ 10 ! 710.1028 ∗ 10 292.8933 ∗ 10 1 10 2 ℎ 1 ] cos } * 6.626 ∗ 10 % & 9.11 ∗ 10 bd 3 ∗ 10- ⁄& bd & 273.3 ∗ 10 % bd 6.626 ∗ 10 Δ % Δ BC &^ \ ⁄& bd \ & ^ ⁄& 273.3 ∗ 10 % bd % 6.626 ∗ 10 Δ Δ 1 ] 707.1067 ∗ 10 ⁄& % Δ Δ Para ‚ &^ \ bd \ & ^ ⁄& 273.3 ∗ 10 % bd 6.626 ∗ 10 Δ Para ‚ % 6.626 ∗ 10 Δ 1 ] 500 ∗ 10 500 ∗ 10 1 10 1.212221 ∗ 10 1.212221 ∗ 10 Δ 1 ] cos 607 ℎ 1 ] cos } * 6.626 ∗ 10 % & 9.11 ∗ 10 bd 3 ∗ 10- ⁄& 1 ] cos 907 Δ 1]0 bd & % 273.3 ∗ 10 bd 6.626 ∗ 10 Δ Δ % \ &^ ⁄& bd & ^ ⁄& 273.3 ∗ 10 % bd 6.626 ∗ 10 2.424442 ∗ 10 % \ 1 10 1 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 Para ‚ Δ ?@C Δ Δ 6.626 ∗ 10 % & 9.11 ∗ 10 bd 3 ∗ 10- ⁄& bd & 273.3 ∗ 10 %bd ?D‡ Δ % 6.626 ∗ 10 Δ Δ ℎ 1 ] cos } * Δ &^ \ ⁄& ˆ1 ] ]500 ∗ 10 Δ \ 3.636663 ∗ 10 3.636663 ∗ 10 ℎ 1 ] cos } * Δ 1 10 6.626 ∗ 10 % & 9.11 ∗ 10 bd 3 ∗ 10- ⁄& bd & % 273.3 ∗ 10 bd 6.626 ∗ 10 Δ % \ &^ ⁄& Δ % \ 4.138764 ∗ 10 4.138764 ∗ 10 ‰ 1.5 1 ] cos 1357 ˆ1 ] ]707.1067 ∗ 10 bd & ^ ⁄& 273.3 ∗ 10 % bd 6.626 ∗ 10 Δ 1 ] cos 1207 bd & ^ ⁄& 273.3 ∗ 10 % bd % 6.626 ∗ 10 Δ Para ‚ 2.424442 ∗ 10 1.7071 1 10 ‰ Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 9. La frecuencia de un fotón de rayo X antes del choque es ŠC D ∗ ?C?B ‹Œ , colisiona con un electrón y es difractado con los ángulos que se encuentran en la siguiente tabla. Encuentre la frecuencia del foton dispersado. } "[Hz] 0° 3Y10 30° 2.90Y10 45° 2.80Y10 ] * * ] " "7 Para ‚ CŽ " " 9.1 ∗ 10 " " DCŽ Δ * " * ℎ 1 ] cos } * % U& 3 ∗ 10- 3 ∗ 106.626 ∗ 10 % U& K /& Δ K 1]1 K /& 0 K 3 ∗ 10- /& 3 ∗ 10 () 3 ∗ 10- /& 3 ∗ 10 () 3 ∗ 10- ƒ „ & () () ℎ 1 ] cos } * 6.626 ∗ 10 % & 9.11 ∗ 10 bd 3 ∗ 10- ⁄& * "7 3 ∗ 10- /& 3 ∗ 10 () 3 ∗ 10- ƒ & „ ∗ 3 ∗ 10 3 ∗ 10 K * "7 1 ] cos 0 bd ∗ 3 ∗ 10- ƒ „ & 3 ∗ 10- /& 3 ∗ 10- /& 3 ∗ 10 () 120° 2.20Y10 ℎ 1 ] cos } * /& bd ∗ 3 ∗ 10- ƒ „ & " Para ‚ → 3 ∗ 106.626 ∗ 10 % U& 9.1 ∗ 10 90° 2.41Y10 ℎ 1 ] cos } * * * → " bd ∗ 3 ∗ 10- ƒ & „ 9.1 ∗ 10 " 7 ℎ 1 ] cos } * 6.626 ∗ 10 " 60° 2.67Y10 1 ] cos 307 135° 2.12Y10 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 bd & % 273.3 ∗ 10 bd % 6.626 ∗ 10 Δ Δ Δ Δ " Para ‚ * ´ Δ Δ Δ ´ Δ ] 3 ∗ 10 * "7 3 ∗ 10- ⁄& 1 3 ∗ 10 ƒ „ & ! 3 ∗ 10- ⁄& 10.324813 ∗ 10 †‡Ž \ 1 ] 866.0254 ∗ 10 ! 324.8136 ∗ 10 324.8136 ∗ 10 7 ⁄& 324.8136 ∗ 10 * "7 7 Δ K &^ bd & ^ ⁄& 273.3 ∗ 10 % bd % 6.626 ∗ 10 "7 ´ \ 133.9746 ∗ 10 2 1 10 7 () 7 10 ∗ 10 K 10 ∗ 10 29.056047 ∗ 10 - ℎ 1 ] cos } * Δ 6.626 ∗ 10 % & 9.11 ∗ 10 bd 3 ∗ 10- ⁄& bd & % 273.3 ∗ 10 bd 6.626 ∗ 10 % \ &^ ⁄& bd & ^ ⁄& 273.3 ∗ 10 % bd % 6.626 ∗ 10 Δ \ 710.1028 ∗ 10 "7 Δ ´ ] 3 ∗ 10 1 \ ^ & 10.324813 ∗ 10 29.056047 ∗ 10 1 ] cos 457 1 ] 707.1067 ∗ 10 ! 7 292.8933 ∗ 10 () 1 10 - () Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 * "7 7 ´ " * ´ Δ K ! 3 ∗ 10- ⁄& 10.324813 ∗ 10 |CŽ Para ‚ 3 ∗ 10- ⁄& 1 3 ∗ 10 ƒ & „ 710.1028 ∗ 10 7 28.010937 ∗ 10 bd & 273.3 ∗ 10 % bd Δ 7 * ´ % &^ \ ⁄& bd \ & ^ ⁄& 273.3 ∗ 10 % bd 6.626 ∗ 10 Δ * "7 1.212221 ∗ 10 Δ ´ ] 3 ∗ 10 "7 * 3 ∗ 10- ⁄& 1 3 ∗ 10 ƒ & „ 1.212221 ∗ 10 3 ∗ 10- ⁄& 11.212221 ∗ 10 % 1 \ ^ & 10.710102 ∗ 10 28.010937 ∗ 10 - () - () 1 ] cos 607 1 ] 500 ∗ 10 1.212221 ∗ 10 "7 " - ℎ 1 ] cos } * 6.626 ∗ 10 Δ 7 10 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % & 9.11 ∗ 10 bd 3 ∗ 10- ⁄& Δ Δ K 7 K 10 ∗ 10 Δ Δ ´ * "7 500 ∗ 10 1 10 7 () 7 10 ∗ 10 K 10 ∗ 10 26.756518 ∗ 10 - 1 \ ^ & 11.212221 ∗ 10 26.756518 ∗ 10 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 BCŽ Para ‚ Δ ℎ 1 ] cos } * Δ 6.626 ∗ 10 % & 9.11 ∗ 10 bd 3 ∗ 10- ⁄& 1 ] cos 907 Δ 1]0 bd & % 273.3 ∗ 10 bd 6.626 ∗ 10 Δ " Para ‚ * ´ * "7 Δ Δ Δ ´ ] 3 ∗ 10 "7 * 3 ∗ 10- ⁄& 1 3 ∗ 10 ƒ & „ 7 () 7 10 ∗ 10 24.145953 ∗ 10 - ℎ 1 ] cos } * Δ 6.626 ∗ 10 % & 9.11 ∗ 10 bd 3 ∗ 10- ⁄& bd & 273.3 ∗ 10 %bd 6.626 ∗ 10 Δ % \ &^ ⁄& % \ 1 \ ^ & 12.424442 ∗ 10 24.145953 ∗ 10 1 ] cos 1207 ˆ1 ] ]500 ∗ 10 bd & ^ ⁄& 273.3 ∗ 10 % bd 6.626 ∗ 10 1 1 10 K 10 ∗ 10 3 ∗ 10- ⁄& 12.424442 ∗ 10 ?@CŽ \ 2.424442 ∗ 10 2.424442 ∗ 10 7 % 2.424442 ∗ 10 "7 Δ K ⁄& bd & ^ ⁄& 273.3 ∗ 10 % bd Δ ´ &^ \ 6.626 ∗ 10 Δ 7 % 1.5 ‰ - () Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 Δ Δ 3.636663 ∗ 10 3.636663 ∗ 10 "7 * "7 7 ´ " Para ‚ * ´ Δ K Δ Δ ] 3 ∗ 10 * "7 7 () 7 10 ∗ 10 K 10 ∗ 10 3 ∗ 10- ⁄& 13.636663 ∗ 10 ?D‡Ž ´ 3 ∗ 10- ⁄& 1 3 ∗ 10 ƒ „ & 3.636663 ∗ 10 7 Δ 1 10 21.999517 ∗ 10 ℎ 1 ] cos } * Δ 6.626 ∗ 10 % & 9.11 ∗ 10 bd 3 ∗ 10- ⁄& bd & 273.3 ∗ 10 %bd 6.626 ∗ 10 Δ % Δ ⁄& Δ * "7 % \ 4.138764 ∗ 10 4.138764 ∗ 10 Δ ´ ] 3 ∗ 10 "7 21.999517 ∗ 10 1 ] cos 1357 ˆ1 ] ]707.1067 ∗ 10 bd & ^ ⁄& 273.3 ∗ 10 % bd 6.626 ∗ 10 "7 7 &^ \ 1 \ ^ & - 13.636663 ∗ 10 * 3 ∗ 10- ⁄& 1 3 ∗ 10 ƒ „ & 1.7071 1 10 7 () 7 10 ∗ 10 ‰ - () Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 ´ " * ´ Δ K 7 4.138764 ∗ 10 K 10 ∗ 10 3 ∗ 10- ⁄& 14.138764 ∗ 10 21.218262 ∗ 10 - 1 \ ^ & 14.138764 ∗ 10 21.218262 ∗ 10 - () 10. Cuál es la longitud de onda asociada a los electrones que se mueven con las siguientes velocidades que se muestran en la siguiente tabla. Si el material que se ilumina para producir el efecto fotoeléctrico es sodio (Na) V[Mm/s] λ[nm] 2 90,45 ℎ* GHoJ Para < @ 4 154,38 ] XhJi → GHoJ K XhJi ∗ GHoJ K XhJi GHoJ 9.1 ∗ 10 bd ∗ 2 ∗ 102 ƒ „ & 2 GHoJ 2.36 6.626 ∗ 10 1.82 ∗ 10 - % 1.82 ∗ 10 GHoJ GHoJ 9.1 ∗ 10 - ℎ* U& ∗ 3 ∗ 10- /& K 3.776 ∗ 10 U - 1 10 bd ∗ 2 ∗ 102 ƒ & „ 4 8 238,74 ℎ* 3.64 ∗ 10 bd ∗ 1.82 ∗ 10 1.6 ∗ 10 1 9.045 ∗ 10 † ∗• 2 GHoJ ℎ* GHoJ K XhJi XhJi Para < 6 201,95 - - bd ∗ 2 /& 3.776 ∗ 10 1.9878 ∗ 10 2.197 ∗ 10 U ! - /& U 90.45 3.64 ∗ 10 - bd ∗ 4 /& Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 GHoJ XhJi 2.36 6.626 ∗ 10 9.1 ∗ 10 Para < | 1.6 ∗ 10 1 % U& ∗ 3 ∗ 10K 3.776 ∗ 10 GHoJ GHoJ 2.36 6 9.1 ∗ 10 % 1.6 ∗ 10 1 U& ∗ 3 ∗ 10K 3.776 ∗ 10 2.36 6.626 ∗ 10 4.55 ∗ 10 . 1 10 4.55 ∗ 10 GHoJ % 1.6 ∗ 10 1 . /& U 1.9878 ∗ 10 1.2867 ∗ 10 bd ∗ 1 10 ! U - - bd ∗ 6 /& 3.776 ∗ 10 /& U 1.9878 ∗ 10 9.842 ∗ 10 U ! /& U 201.95 3.64 ∗ 10 bd ∗ /& U U 154.38 3.64 ∗ 10 4.55 ∗ 10 U& ∗ 3 ∗ 10K 3.776 ∗ 10 2.387 ∗ 10 3.776 ∗ 10 6.066 ∗ 10 bd ∗ 2 ∗ 102 ƒ „ & 8 GHoJ XhJi 1 10 6.066 ∗ 10 GHoJ 2.019 ∗ 10 GHoJ . /& bd ∗ 9.1 ∗ 10 bd ∗ 2 ∗ 102 ƒ & „ 9.1 ∗ 10 6.626 ∗ 10 6.066 ∗ 10 A GHoJ 1.543 ∗ 10 XhJi Para < 9.1 ∗ 10 - /& 3.776 ∗ 10 bd ∗ 8 1.9878 ∗ 10 8.326 ∗ 10 238.74 U ! U /& Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 11. Un fotón de rayos X es dispersado por un electrón ¿Qué pasa con la frecuencia del fotón dispersado relativa a la del fotón incidente? ] ‘ • 7 3 0.002463 3Y10- /& 1 3 1Y10 • ∗" ℎ 1 ] cos } * ] 7 1 ] *P&} ‘ 1 ] *P&} ‘ 2.4263Y10 ] 1 ] *P&} K 1 1Y10 7 7 0.002463 Asumiendo el valor del ángulo θ para cada longitud de onda ya que el ejercicio no presenta más información. " " 7 2.4263Y10 ‘ * 7 5 0.002463 1 ] *P& 0° ‘ 1 ] *P&} K 7 K3 0.002463 3 { " 3Y10- /& 1 3 1Y10 → MR *N 3Y10- /& 3Y10 3Y10- /& 1Y10 . () 3Y10 *NS V W "PQó VO& R&SVP 1Y10 . () → MR *N 1 ] *P&} K 7 1 ] *P& 30° K 5 0.002463 3.3Y10 % K5 0.00033 K5 5.00033 { " ‘ 1]1 K3 *NS V W "PQó O *OV 1 ] 0.866 K 5 Q Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 " " • 3Y10- /& 1 3Y10- /& 5.00033 1Y10 5.00033Y10 → " V "PQó VO& R&SVP 3Y10- /& 1 5 1Y10 7 7 0.002463 • 3Y10- /& 1 7 1Y10 7 9 0.002463 " " 1 ] *P& 45° 0.6Y10 . ‘ 1 ] *P&} K 7 K7 0.002463 % K7 7.21Y10 0.000721 K7 7.000721 { " 3Y10- /& 7Y10 0.42857Y10 3Y10- /& 1 9 1Y10 3Y10- /& 9Y10 () . 0.33333Y10 0.42853Y10 . () () → " V W "PQó O *OV Q 1 ] 0.5 K 9 0.33328Y10 . Q 1 ] 0.7071 K 7 ‘ 1 ] *P&} K 7 1 ] *P& 60° K 9 0.002463 K9 1.23Y10 0.00123 K9 9.00123 { " 3Y10- /& 1 3Y10- /& 9.00123 1Y10 9.00123Y10 → " V "PQó VO& R&SVP . () → " V W "PQó O *OV 1 3Y10- /& 3Y10- /& 1Y10 7.000721 7.000721Y10 → " V "PQó VO& R&SVP " " 3Y10- /& 5Y10 0.5999Y10 . () () → " V W "PQó O *OV Q Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 12. ¿Qué suposiciones hizo Compton al trabajar con la dispersión de un fotón mediante un electrón?, ¿En que se difiere el efecto Compton del efecto fotoeléctrico? Arthur Compton calculó cuánta energía debería perder un fotón en una colisión con un átomo si el momento del fotón fuese h/λ. Llegó a la conclusión de que el cambio en la energía es demasiado pequeño como para poder observar el efecto mecánico de un fotón en algo tan grande comparativamente como un átomo completo. Pero si un fotón golpeara un electrón, que tiene una masa significativamente más pequeña, el fotón debería transferir una cantidad significativa de energía al electrón. En 1923, Compton pudo demostrar que los rayos X se comportan de hecho como corpúsculos con momento lineal p = h/λ cuando chocan con electrones. Compton midió la longitud de onda (o la frecuencia) de los rayos X incidentes y una vez dispersados y, de esta manera, pudo determinar el cambio en el momento lineal del fotón de rayos X. Al medir por separado el momento lineal del electrón tras la dispersión, pudo verificar que p = h/λ utilizando la ley de conservación del momento. Por este trabajo Compton recibió el Premio Nobel en 1927. La diferencia entre ambos fenómenos descritos por la física para conocer las formar de interacción entre los electrones y la radiación electromagnética, la evidenciamos desde sus definiciones, teniendo así que: El Efecto Fotoeléctrico se refiere a aquel fenómeno en donde se producen la emisión de electrones por parte de las superficies metálicas cuando la luz visible o ultravioleta tiene incidencia en estas y la energía cinética máxima que se obtiene no va a depender de la intensidad sino de la frecuencia de la radiación que incide y el número de electrones será en función de la intensidad de dicha radiación. El Efecto Compton, por su parte se refiere a aquel fenómeno en donde la radiación electromagnética que tienen incidencia en algunas superficies genera una longitud de onda mayor que la recibida, además se producen electrones libres, está constituidos por un fotón y un electrón inicial, así como uno final para cada uno 13. Calcule la longitud de onda más larga en cada una de las series espectrales del átomo de hidrogeno: Lyman, Balmer, Paschen y Brackett. B) Calcule la energía (en electrovolts) del fotón de más baja energía producido en cada serie • Series de Lyman. 1 “” 1 “” 1 ] 1 1.0972 ∗ 10. “” 1 ] 1 “” ]1 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 1 1 “” Para •– @ 1.0972 ∗ 2 10. “” “” ]1 4 2 ]1 4 3.2916 ∗ 10. . ∗ 1241 121.52 nm 1 10 ]1 4]1 1.2152 ∗ 10 . 4 1.0972 ∗ 10. 121.52 10.2123 Series de Balmer 1 Para •– ]1 1.0972 ∗ 10. 1.2152 ∗ 10 • ]1 “” D “” “” 2∗3 1.0972 ∗ 10. 1.0972 ∗ 2 3 ]2 36 10. 36 5.486 ∗ 10. 6.5621 ∗ 10 1 1 ] 2 . 1241 656.21 nm 9]4 ∗ 1 10 ]2 1.0972 ∗ 6 10. 36 1.0972 ∗ 10. 6.5621 ∗ 10 . 656.21 1.8911 9]2 5 3 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 • Series de Paschen 1 1 Para •– † “” ]9 → 9∗ 9∗4 1.0972 ∗ 10. 144 1.0972 ∗ 10. 1.8749 ∗ 10 7 “” ]9 9∗ 144 7.68 ∗ 10. 2 16 ] 9 1.8749 ∗ 10 1 10 ∗ 9∗ “” ]9 1874.9 0.6619 Series de Brackett. 1 1 Para •– 1 9 ∗ 16 1.0972 ∗ 10. 4 ]9 1241 1874.9 nm • 1 1 ] 3 “” ‡ “” ] 16 → 16 ∗ “” 1 1 ] 4 “” 1 ] 16 16 ∗ “” 16 ∗ ] 16 16 ∗ “” ] 16 16 ∗ 5 1.0972 ∗ 10. 16 ∗ 25 1.0972 ∗ 10. 25 ] 16 5 ] 16 400 1.0972 ∗ 10. 9 2 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 λ 400 9.8748 ∗ 10. 4.05071 ∗ 10 2 ∗ 1241 4050.7 nm 1 10 4.05071 ∗ 10 2 4050.71 0.306 14. Un haz de luz visible incide sobre una placa de Cesio cuyo trabajo de extracción es de 1.9 [eV]. Calcule la energía del fotón incidente y la energía cinética para cada color. Las longitudes de onda que conforman el espectro de luz visible se muestran en la siguiente tabla: λ [nm] 653 631 600 508 484 Luz visible Rojo Naranja Amarillo Verde Azul • Para 8 |‡D •9 G • Para 8 |D? •9 G • Para 8 1242 653 1242 631 |CC •9 G 1242 600 y 1242 653 ] 1.9 G y 0.00199 1242 631 ] 1.9 G y 1242 600 0.0683 ] 1.9 E [eV] 1,901 1,968 2,07 2,444 2,566 1.901 1.901 1.968 1.968 2.07 2.07 K [eV] 0,00199 0,0683 0,17 0,544 0,666 ] 1.9 ] 1.9 ] 1.9 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 • Para 8 ‡CA •9 G • Para 8 G 1242 508 †A† •9 G 1242 484 y 0.17 1242 508 2.444 ] 1.9 G y 2.444 0.544 1242 484 2.566 ] 1.9 G 2.566 0.666 ] 1.9 ] 1.9 15. Los valores del trabajo de extracción (š›;œ ) de 8 metales se muestran en la siguiente tabla. Calcule la longitud de onda de corte para cada caso. Metal Al Cu Zn Ag Pt Fe Na • Para š›;œ λ [nm] 304,5 264,33 288,25 262,65 195,65 276,08 505,03 W ext [eV] 4,08 4,7 4,31 4,73 6,35 4,5 2,46 †. CA ›z XhJi 1.6 ∗ 10 1 4.08 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 106.528 ∗ 10 U λ 3.045 ∗ 10 . 3.045 ∗ 10 ∗ 1 10 U /& . 6.528 ∗ 10 1.987 ∗ 10 6.528 ∗ 10 304.504 ! U U U Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 • Para š›;œ †. • ›z 4.7 XhJi 1.6 ∗ 10 1 U 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 107.52 ∗ 10 U λ • Para š›;œ 2.6433 ∗ 10 . 2.6433 ∗ 10 1 10 ∗ 4.31 λ 2.882 ∗ 10 . †. •D ›z XhJi 4.73 Para š›;œ λ 2.6265 ∗ 10 ∗ |. D‡ ›z XhJi 6.35 . 1 10 1.6 ∗ 10 1 . /& 2.882 ∗ 10 U U /& 2.6265 ∗ 10 ∗ 1.6 ∗ 10 1 6.896 ∗ 10 1.987 ∗ 10 6.896 ∗ 10 ! U U U 288.25 U 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 107.568 ∗ 10 U • ! 264.33 U 1.6 ∗ 10 1 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 106.896 ∗ 10 U Para š›;œ . 1.987 ∗ 10 7.52 ∗ 10 U †. D? ›z XhJi • /& 7.52 ∗ 10 1 10 U . 7.568 ∗ 10 1.987 ∗ 10 7.568 ∗ 10 ! U U 262.65 1.016 ∗ 10 - U U Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 101.016 ∗ 10 - U • Para š›;œ λ 1.9565 ∗ 10 . 1 10 ∗ 1.6 ∗ 10 1 4.5 • Para š›;œ 2.76 ∗ 10 . @. †| ›z XhJi ∗ 1 10 5.05 ∗ 10 . 5.05 ∗ 10 ∗ 1 10 . ! U - U 7.2 ∗ 10 1.987 ∗ 10 7.2 ∗ 10 U ! U U 276.08 U 1.6 ∗ 10 1 2.46 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 103.93 ∗ 10 U λ /& 2.76 ∗ 10 1.987 ∗ 10 1.016 ∗ 10 195.65 U 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 107.2 ∗ 10 U λ . 1.9565 ∗ 10 †. C‡ ›z XhJi /& /& . 3.93 ∗ 10 1.987 ∗ 10 3.93 ∗ 10 ! U U U 505.03 16. Un átomo de Helio esta en su primer estado excitado (n= 2, 3, 4). Empleando la teoría del átomo de Bohr calcule a) el radio de la órbita. b) el momentum lineal del electrón c) el momentum angular del electrón d) la energía cinética e) la energía potencial y f) la energía total. Pinte el diagrama de niveles de energía A) Radio de la órbita. S7 8,854 ∗ 10 { ⁄Ÿ 9,109 ∗ 10 bd R S7 ∗ ž 6,626 ∗ 10 % & 1,602 ∗ 10 {¡ 5,29 ∗ 10 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 • • • Para • Para • Para • @ 5,29 ∗ 10 R D R † R ∗2 2 5,29 ∗ 10 5,29 ∗ 10 1.058 ∗ 10 ∗3 2 ∗4 2 7 2.38 ∗ 10 7 4.23 ∗ 10 7 B) Momentum Lineal del Electrón. • Para • @ • • • 8.854 ∗ 10 Para • D • • 1 ž∗ ∗ ¢7 2 ℎ { /Ÿ 5.132 ∗ 10 - { 2.346 ∗ 10 %% { &/Ÿ 9,1 ∗ 10 • 1 • ∗ 1 { /Ÿ 5.132 ∗ 10 - { 3.52 ∗ 10 %% { &/Ÿ • 2 ∗ 1,602 ∗ 10 2 ∗ 2 ∗ 6,626 ∗ 10 /& /& ∗ 1.99 ∗ 10 2 ∗ 1,602 ∗ 10 2 ∗ 3 ∗ 6,626 ∗ 10 1.45815 ∗ 102 1.45815 ∗ 102 bd ∗ 1.45815 ∗ 102 {¡ % 2.187 ∗ 102 2.187 ∗ 102 bd ∗ 2.187 ∗ 102 8.854 ∗ 10 9,1 ∗ 10 • /& /& 1.326 ∗ 10 /& % .& bd ∗ {¡ % /& .& /& % bd ∗ /& Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 • Para • † • • 8.854 ∗ 10 1 { /Ÿ 5.132 ∗ 10 - { 3.52 ∗ 10 %% { &/Ÿ 9,1 ∗ 10 ∗ 2 ∗ 1,602 ∗ 10 2 ∗ 4 ∗ 6,626 ∗ 10 1.0936 ∗ 102 1.0936 ∗ 102 • bd ∗ 1.0936 ∗ 102 /& /& 9.9519 ∗ 10 {¡ % /& ! .& bd ∗ C) Momentum Angular del Electrón. • • • Para • Para • Para • @ D † £ £ 9,1 ∗ 10 £ 9,1 ∗ 10 £ 9,1 ∗ 10 D) Energía Cinética. £ £ £ ℎ*“ 6,626 ∗ 10 bd ∗ 2.187 ∗ 102 ƒ „ ∗ 1.058 ∗ 10 & 2.105 ∗ 10 % % bd ∗ 3.158 ∗ 10 % bd ∗ •v % 8 ∈7 ℎ .& 1 ∈7 8 % ℎ*“ 3 ∗ 10- bd ∗ % ℎ ⁄& 7 /& bd ∗ 1.0936 ∗ 102 ƒ „ ∗ 4.23 ∗ 10 & 4.209 ∗ 10 7 /& bd ∗ 1.45815 ∗ 102 ƒ „ ∗ 2.38 ∗ 10 & 1 2 Gv •R /& ∗ž 1,097 ∗ 10. 7 /& Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 ℎ*“ 2,179 ∗ 10 Gv • • • E) Para • Para • Para • @ Gv D Gv † Gv • • • ℎ*“ 13,60 13,60 Para • @ Para • D Para • † ¥v ∗2 1 4 ∈7 Rv % ℎ*“ 8 ∈7 ℎ 2 13,60 % ℎ ∗ž ]27,20 ]27,20 2 ∗2 ¥v ]27,20 ¦ 3 ∗2 ]27,20 4 3.4 1 ∈7 4 ¥v ¥v 6.04 ∗2 4 ∗ž 13,60 13.6 ∗2 3 13,60 ] 13,60 2 Energía Potencial ¥v 1 1,602 ∗ 10 - ∗2 ]27.2 ]12.08 ]6.8 ∗ž Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 F) Energía Total ]13.6 • • • Para • @ Para • D Para • † Diagrama niveles de energía ]13.6 ]13.6 2 3 ]13.6 4 ∗ž ∗2 ∗2 ∗2 ]13.6 ]6.044 ]3.4 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 17. Rayos X de 0.01 [nm] de longitud de onda son dispersados en un bloque de silicio, si la dispersión se detecta a un ángulo ‚. Determine el corrimiento Compton, la energía del fotón antes del choque y después del choque. Complete la siguiente tabla y realice 3 conclusiones de los datos obtenidos θ [Grados] λ [nm] E fa [eV] E fd [eV] 0 0 124238 124238 15 0,01 124238 123251 § § ] 7 30 0,0103 124238 120619 ℎ 1 ] cos h∗* ℎ 1 ] cos ‚ h∗* Eyo Eyo • 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 100.01 ∗ 10 Eyo Para ‚ § C 1.9878 ∗ 10 Ey¨ /& % U 6.626 ∗ 10 % U& 9.11 ∗ 10 bd ∗ 3 ∗ 10§ § ∆ 90 0,0024 124238 100192 ‚ K 7 7 ℎ* § ! 1.9878 ∗ 10 0.01 ∗ 10 1 1.6 ∗ 10 /& U 1.9878 ∗ 10 % U % U 124238 U 1 ] cos 0 0.01 ∗ 10 1 10 0.01 ∗ 10 0.01 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 100.01 ∗ 10 Ey¨ 60 0,0012 124238 110926 K 0.01 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % U& 1 ] 1 K 0.01 ∗ 10 2.733 ∗ 10 bd ∗ /& § Ey¨ ℎ* 45 0,0007 124238 116110 1.9878 ∗ 10 0.01 ] 0.01 /& % U 0 1.9878 ∗ 10 0.01 ∗ 10 1 1.6 ∗ 10 U ! U 1.9878 ∗ 10 124238 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 • Para ‚ § ?‡ 6.626 ∗ 10 % U& bd ∗ 3 ∗ 109.11 ∗ 10 § § 2.4244 ∗ 10 § § § DC 1.9878 ∗ 10 ! U 0.01008 ∗ 10 /& % 0.00008 1 1.6 ∗ 10 U /& 1.972 ∗ 10 123251 U 1 ] cos 30 % U K 0.01 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % U& 1 ] 0.866 K 0.01 ∗ 10 2.733 ∗ 10 bd ∗ /& § § 2.4244 ∗ 10 1 ] 0.866 K 0.01 ∗ 10 2.4244 ∗ 10 § § ∆ 3.248 ∗ 10 § 1.0324 ∗ 10 1.9299 ∗ 10 0.1339 K 0.01 ∗ 10 K 0.01 ∗ 10 1.0324 ∗ 10 1 10 0.0103 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 100.0103 ∗ 10 Ey¨ 0.01008 ] 0.01 6.626 ∗ 10 % U& 9.11 ∗ 10 bd ∗ 3 ∗ 10§ K 0.01 ∗ 10 1 10 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 100.01008 ∗ 10 1.972 ∗ 10 0.034 K 0.01 ∗ 10 1.008 ∗ 10 0.01008 Ey¨ % 8.261 ∗ 10 1.008 ∗ 10 ∆ Para ‚ Ey¨ 1 ] 0.9659 K 0.01 ∗ 10 2.4244 ∗ 10 § • K 0.01 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % U& 1 ] 0.9659 K 0.01 ∗ 10 2.733 ∗ 10 bd ∗ /& § Ey¨ 1 ] cos 15 /& ] 0.01 /& % U 0.0103 0.0003 1.9878 ∗ 10 0.0103 ∗ 10 1 1.6 ∗ 10 U ! U 1.9299 ∗ 10 120619 % U Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 • Para ‚ § †‡ 6.626 ∗ 10 % U& bd ∗ 3 ∗ 109.11 ∗ 10 § § 2.4244 ∗ 10 § ∆ Para ‚ § K 0.01 ∗ 10 1.071 ∗ 10 1 10 1.071 ∗ 10 0.0107 /& % U 0.0007 1.9878 ∗ 10 0.0107 ∗ 10 1 1.6 ∗ 10 U ! U % 116110 1 ] cos 60 /& 1.8577 ∗ 10 U K 0.01 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % U& 1 ] 0.5 K 0.01 ∗ 10 2.733 ∗ 10 bd ∗ /& § § § ∆ 2.4244 ∗ 10 1 ] 0.5 K 0.01 ∗ 10 2.4244 ∗ 10 § 0.5 K 0.01 ∗ 10 1.212 ∗ 10 § 1 10 1.12 ∗ 10 0.0112 1.774 ∗ 10 K 0.01 ∗ 10 1.12 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 100.0112 ∗ 10 Ey¨ 0.0107 ] 0.01 6.626 ∗ 10 % U& 9.11 ∗ 10 bd ∗ 3 ∗ 10§ Ey¨ § 1.8577 ∗ 10 |C 0.292 K 0.01 ∗ 10 7.101 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 100.0107 ∗ 10 Ey¨ 1 ] 0.707 K 0.01 ∗ 10 2.4244 ∗ 10 § • K 0.01 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % U& 1 ] 0.707 K 0.01 ∗ 10 2.733 ∗ 10 bd ∗ /& § Ey¨ 1 ] cos 45 /& % 0.0112 ] 0.01 /& U 0.0012 1.9878 ∗ 10 0.0112 ∗ 10 1 1.6 ∗ 10 U ! U 110926 1.774 ∗ 10 % U Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 • Para ‚ § BC 6.626 ∗ 10 % U& bd ∗ 3 ∗ 109.11 ∗ 10 § § Conclusiones: 1. 2. 3. ∆ § 2.4244 ∗ 10 § 1 ] 0 K 0.01 ∗ 10 2.4244 ∗ 10 1 K 0.01 ∗ 10 2.4244 ∗ 10 § 1 10 1.242 ∗ 10 0.0124 % 1.603 ∗ 10 K 0.01 ∗ 10 1.242 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 100.0124 ∗ 10 Ey¨ K 0.01 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % U& 1 ] 0 K 0.01 ∗ 10 2.733 ∗ 10 bd ∗ /& § Ey¨ 1 ] cos 90 /& 0.0124 ] 0.01 1.9878 ∗ 10 0.0124 ∗ 10 /& U 0.0024 1 1.6 ∗ 10 U ! U 100192 1.603 ∗ 10 % U Se puede observar que cuando el ángulo de incidencia es 0 grados, no se presenta corrimiento Compton Se observa que conforme aumenta el ángulo de incidencia la energía después del choque decrece. Se observa que conforme aumenta el ángulo de incidencia la longitud de onda del corrimiento Compton aumenta. 19. Un fotón se emite cuando un átomo de hidrogeno experimenta una transición de estados como se muestra en la siguiente tabla. Realice tres conclusiones de los datos obtenidos. ni 5 6 7 8 nf 2 2 2 2 λ [nm] 434 410,1 396,97 388,8 E [eV] 2,862 3,029 3,129 3,1948 1 “” “” 1 y ] 1 1.0972 ∗ 10. q f [Hz] 6,912*10^14 7.314*10^14 7.557*10^14 7.714*10^14 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 1 “” q y ] ∗ y q → “” “” • Para •– ‡ © •Š y q ∗ 1 q ] y ∗ ] 2 ∗5 1.0972 ∗ 10. 5 ]2 100 1.0972 ∗ 10. 4.34 ∗ 10 . • Para •– | © •Š @ U 4.58 ∗ 10 6.626 ∗ 10 21 1 10 2 ∗6 1.0972 ∗ 10. 6 ]2 144 1.0972 ∗ 10. 4.101 ∗ 10 U U& . 32 4.846 ∗ 10 U 4.58 ∗ 10 2.862 6.912 ∗ 10 % 1 1.6 ∗ 10 25 ] 4 U () 4 ∗ 36 1.0972 ∗ 10. 1 10 y 434 U 4.101 ∗ 10 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 104.101 ∗ 10 . 100 2.304 ∗ 10- /& 1 1.6 ∗ 10 ] q ℎ . 4.34 ∗ 10 % q 4 ∗ 25 1.0972 ∗ 10. 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 104.34 ∗ 10 . 4.58 ∗ 10 q ∗ y h∗" →" @ " q “” y y 144 3.511 ∗ 10- 36 ] 4 . 410.1 /& 4.846 ∗ 10 U 3.029 U Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 • Para •– • © •Š " @ 4.846 ∗ 10 6.626 ∗ 10 2 ∗7 1.0972 ∗ 10. % U U& 7 ]2 196 1.0972 ∗ 10. 3.969 ∗ 10 . 7.314 ∗ 10 45 3.969 ∗ 10 1 10 • Para •– A © •Š " @ 1 1.6 ∗ 10 U 5 ∗ 10 6.626 ∗ 10 2 ∗8 1.0972 ∗ 10. U& 8 ]2 256 1.0972 ∗ 10. 3.888 ∗ 10 U % . 5.111 ∗ 10 " U 1 10 1 1.6 ∗ 10 % U U& 49 ] 4 . /& 396.97 5 ∗ 10 3.1296 U % U () 4 ∗ 64 1.0972 ∗ 10. 3.888 ∗ 10 5.111 ∗ 10 6.626 ∗ 10 196 4.937 ∗ 10- 7.557 ∗ 10 60 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 103.888 ∗ 10 . () 4 ∗ 49 1.0972 ∗ 10. 6.626 ∗ 10 % U& ∗ 3 ∗ 103.969 ∗ 10 . 5 ∗ 10 % 256 6.5832 ∗ 10- 64 ] 4 . 388.8 /& 5.111 ∗ 10 U 7.714 ∗ 10 3.1948 % () U Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 20. Calcule los radios y las energías de los siguientes átomos hidrogenoides. Para los niveles permitidos n=1, 2. Realizar dos tablas una para cada nivel. Atomo Hidrogeno (H) Helio (He+) Litio (Li2+) Berilio (Be3+) Boro (B4+) n=1 # Atomico Z 1 2 3 4 5 r[nm] 0,0529 0,0264 0,01763 0,01322 0,01058 r[A] 0,529 0,264 0,1763 0,1322 0,1058 E [eV] -13,6 -54,4 -122,4 -217,6 -340 Atomo Hidrogeno (H) Helio (He+) Litio (Li2+) Berilio (Be3+) Boro (B4+) n=2 # Atomico Z 1 2 3 4 5 r[nm] 0,2116 0,1058 0,0705 0,0529 0,04232 r[A] 2,116 1,058 0,705 0,529 0,4232 E [eV] -3,4 -13,6 -30,6 -54,4 -85 S7 ∗ ž R Para • • ]13.6 ? Hidrogeno (H) R • ∗ž Helio (He) R 0.0529 ]13.6 0.0529 ]13.6 ž 1 ž 1 ∗1 ∗1 1 2 1 2 ∗1 ∗2 0.0529 ]13.6 0.0264 ]54.4 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 • Litio (Li) R • Berilio (Li) R • Boro (Li) R Para • • @ ]13.6 0.0529 ]13.6 0.0529 ∗1 3 1 ∗3 ž ∗1 4 1 ∗1 ]13.6 4 0.01322 ]217.6 5 ∗5 1 0.01763 ]122.4 ∗4 ž 5 3 0.01058 ]340 Hidrogeno (H) R • 0.0529 ž 0.0529 ž 1 ]13.6 1 ∗2 ∗1 2 0.2116 ]3.4 Helio (He) R 0.0529 ]13.6 ž 2 2 2 ∗2 ∗2 0.1058 ]13.6 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 • Litio (Li) R • Berilio (Li) R • Boro (Li) R 0.0529 ]13.6 0.0529 ]13.6 0.0529 ž 3 ž 4 4 ∗2 ∗4 2 ž ]13.6 ∗2 ∗3 2 5 3 ∗2 2 5 ∗5 0.0705 ]30.6 0.0529 ]54.4 0.04232 ]85 21. Complete las siguientes tablas calculando los 5 primeros niveles de energia permitidos del átomo de H, He, Be y B HIGROGENO NIVEL DE ENERGIA ENERGIA [eV] ]13,6 1 ]3,4 2 ]1,51 3 ]0,85 4 ]0,544 5 Hidrogeno (H) • Para • ? ]13.6 1 ∗1 ]13.6 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 • • • • Para • Para • Para • Para • @ D † ‡ ]13.6 ]13.6 3 ]13.6 ]13.6 2 4 5 ∗1 ∗1 ∗1 ∗1 ]3.4 ]1.511 ]0.85 ]0.544 HELIO NIVEL DE ENERGIA ENERGIA [eV] ]54,4 1 ]13,6 2 ]6,04 3 ]3,4 4 ]2,176 5 Helio (He) • • • • Para • Para • Para • Para • ? @ D † ]13.6 ]13.6 ]13.6 1 2 3 ]13.6 4 ∗2 ∗2 ∗2 ∗2 ]54.4 ]13.6 ]6.04 ]3.4 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 • Para • ‡ • • • • Para • Para • Para • Para • Para • 5 ∗2 ]2.176 BERILIO NIVEL DE ENERGIA ENERGIA [eV] ]217,6 1 ]54,4 2 ]24,17 3 ]13,6 4 ]8,70 5 Berilio (Be) • ]13.6 ? @ D † ‡ ]13.6 1 ]13.6 ]13.6 2 3 ]13.6 4 ]13.6 5 ∗4 ∗4 ∗4 ∗4 ∗4 ]217.6 ]54.4 ]24.17 ]13.6 ]8.7 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 BORO NIVEL DE ENERGIA ENERGIA [eV] ]340 1 ]85 2 ]37,77 3 ]21,25 4 ]13,6 5 Berilio (Be) • • • • • Para • Para • Para • Para • Para • ? ]13.6 @ 1 ]13.6 D ]13.6 † ]13.6 ‡ ]340 ∗5 2 ]85 ∗5 3 ]37.77 ∗5 4 ]13.6 ∗5 5 ]21.25 ∗5 ]13.6 22. ¿Cuál es la longitud de onda del fotón emitido cuando un electrón salta del nivel de energía n = 2 a n =1 en un átomo de Helio ionizado una vez? ¿Dónde está ese fotón en el espectro electromagnético? q Calculando Ei: q ] bh ℯ 2S7 q ž q ]13,6 ] ]13,6 2 2 ℎ* y ž q ]13,6 ; 1 *P ž ]13,6 2; q 2 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 Calculando Ef: ] y ] q ℎ* q ] ]13,6 y ]13,6 y Calculando λ: 8 ž 2 1 ]13,6 q Calculando Ei - Ef, en Joule: q bh ℯ 2S7 ] y ]13,6 ] ]54,4 1,6 ¬ 10 1 40,8 y 6,626 ¬ 10 % ∙& 65,28 ¬ 10 y ž 0,3045 ¬ 10 0,3045 ¬ 10 . *P ž 4 ]13,6 ]54,4 2; 1 y K 54,4 40,8 65,28 ¬ 10 3 ¬ 10- ƒ „ & 1 1 ¬ 10 . ; 19,878 ¬ 10 65,28 ¬ 10 0,3045 ¬ 10 2 ∙ DC, †‡ •9 El fotón emitido se encuentra en la región ultravioleta del espectro electromagnético. 23. Calcule la velocidad del electrón, la energía cinética, y potencial de las orbitas permitidas para el átomo de hidrógeno. Recuerde que: G 2 bh ℯ ; S7 ¥ n 1 2 3 4 • ] K[eV] 13,6 3,404 1,513 0,8507 bh ℯ ; S7 U[eV] -27,22 -6,805 -3,025 -1,7013 ® ET [eV] -13,606 -3,4 -1,512 0,85 ] 13,606 ; • ¯ bh ℯ h S7 v [m/s] 2,186 ×106 1,093×106 0,728×106 0,546×106 Para n = 1: G Ÿ ^ 1,6 ¬ 10 { 2 1 0,0529 ¬ 10 9 ¬ 10 \ 217,77 ¬ 10 7 { 23,04 ¬ 10 Ÿ 0,1058 ¬ 10 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 E 217,77 ¬ 10 ¥ ] ° 9 ¬ 10 \ 1 1 1,6 ¬ 10 7 Ÿ ^ 1,6 ¬ 10 { 0,0529 ¬ 10 ² 9,11 ¬ 10 ]?D, |C| ›z Ÿ ^ 1,6 ¬ 10 { bd 0,0529 ¬ 10 ² e f & Ÿ ^ 1,6 ¬ 10 { 2 2 0,0529 ¬ 10 54,468 ¬ 10 ] 7 9 ¬ 10 \ 2 \ ¯4,78 ¬ 10 54,468 ¬ 10 1 1,6 ¬ 10 7 7 { e & f 23,04 ¬ 10 Ÿ 0,423 ¬ 10 34,04 ¬ 10 Ÿ ^ 1,6 ¬ 10 { 0,0529 ¬ 10 ]108,88 ¬ 10 { 1 ^ 9 @, ?A| ¬ ?C| ƒ „ = 9 ¬ 10 \ G { bd ∙ ∙ & 0,482 ¬ 10 %7 bd ∙ 23,04 ¬ 10 < Para n = 2: ¥ 13,606 1 ¯47,8 ¬ 10 • Ÿ 23,04 ¬ 10 0,0529 ¬ 10 9 ¬ 10 \ • E ] ?D, | ›z ]272,21 ¬ 10 ]@•, @@ ›z • • 1 1,6 ¬ 10 7 ±> ] 7 ]435,54 ¬ 10 ]435,54 ¬ 10 { 136,1 ¬ 10 ] D, †C† ›z 23,04 ¬ 10 Ÿ 0,2116 ¬ 10 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 ° ]108,88 ¬ 10 ] ² • 13,606 2 9,11 ¬ 10 < e \ ] 7 9 ¬ 10 \ 3 24,202 ¬ 10 1 1,6 ¬ 10 ]48,393 ¬ 10 7 ] 13,606 3 2 ^ e & f 23,04 ¬ 10 Ÿ 0,952 ¬ 10 15,13 ¬ 10 { 7 1 1,6 ¬ 10 ]D, C@‡ ›z ±> { 7 Ÿ ^ 1,6 ¬ 10 { 0,0529 ¬ 10 ]48,393 ¬ 10 { 9 ?, CBD ¬ ?C| ƒ „ = Ÿ ^ 1,6 ¬ 10 { 2 3 0,0529 ¬ 10 24,202 ¬ 10 ]D, † ›z ¯1,1952 ¬ 10 f & 9 ¬ 10 \ G ° Ÿ ^ 1,6 ¬ 10 { bd 0,0529 ¬ 10 bd ∙ ∙ & ² 1,9277 ¬ 10 %7 bd ∙ Para n = 3: ¥ ]68,05 ¬ 10 13,606 4 23,04 ¬ 10 ¯11,952 ¬ 10 • ] 9 ¬ 10 \ • E 1 1,6 ¬ 10 ]|, AC‡ ›z ±> • 7 ] 13,606 9 ] ?, ‡?D ›z 23,04 ¬ 10 Ÿ 0,4761 ¬ 10 ]30,25 ¬ 10 ]?, ‡?@ ›z Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 ² • 9,11 ¬ 10 ² • • • & ] 13,611 ¬ 10 1 1,6 ¬ 10 9 ¬ 10 \ 4 { ]27,221 ¬ 10 { 7 ] • ² ] 13,606 4 ] • ² Ÿ ^ 1,6 ¬ 10 { bd 0,0529 ¬ 10 bd ∙ ∙ & 7,7107 ¬ 10 %7 bd ∙ 23,04 ¬ 10 f C, A‡C• ›z 23,04 ¬ 10 Ÿ 0,8464 ¬ 10 13,606 16 9 ¬ 10 \ 9,11 ¬ 10 & ]17,013 ¬ 10 ]?, •C?D ›z ±> e 8,507 ¬ 10 1 1,6 ¬ 10 7 3 23,04 ¬ 10 Ÿ 1,6928 ¬ 10 7 Ÿ ^ 1,6 ¬ 10 { 0,0529 ¬ 10 ]27,221 ¬ 10 ^ ¯0,53121 ¬ 10 f Ÿ ^ 1,6 ¬ 10 { 2 4 0,0529 ¬ 10 7 { 9 C, •@AA† ¬ ?C| ƒ „ = < 13,611 ¬ 10 ° e \ 9 ¬ 10 \ G ¥ bd ∙ ∙ & 4,3373 ¬ 10 %7 bd ∙ 23,04 ¬ 10 ¯5,3121 ¬ 10 Para n = 4: E Ÿ ^ 1,6 ¬ 10 { bd 0,0529 ¬ 10 9 ¬ 10 \ \ C, A‡ ›z { ^ 4 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 ¯2,9881 ¬ 10 • e ¯0,29881 ¬ 10 f & 9 C, ‡†||† ¬ ?C| ƒ „ = < e & f Conclusiones: • La velocidad del electrón disminuye a medida que n o el nivel de energía aumenta • Tanto la energía cinética (K), la energía de potencial (U) y la energía Total (ET) disminuyen a medida que n aumenta o el nivel de energía es más grande. La energía total (ET) equivale a la energía cinética que tiene el electrón, pero, la ET es negativa debido a su ligamiento con el nivel de energía que se encuentra. 25. ¿Qué valor de n se asocia a la longitud de onda de 94,96 [nm] en las series de hidrógeno de Brackett? 1 Despejando n: 1 “( 1 “( “( 1 1 4 2 4 “( 2 2 ] 1 2 ] “( 1 2 4 “( 1 1 “( + 2 , ] + , 4 1 2 ] 2 1 “( 1 1 “( + 2 , ] + , 4 ¯ Reemplazando valores: ³ ² 1 1,097 ¬ 107 ƒ „ 1 1 1 1,097 ¬ 107 ƒ „ + 2 , ] 4 94,96 ¬ 10]9 1 1,097 ¬ 107 ƒ „ 1 1 +0,06856 ¬ 107 ƒ „, ] +0,01053 ¬ 109 ƒ „, ² 1 1,097 ¬ 107 ƒ „ 1 1 +0,06856 ¬ 107 ƒ „, ] +1,053 ¬ 107 ƒ „, Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 ² 1 1,097 ¬ 107 ƒ „ 1 ]0,984 ¬ 107 ƒ „ ´]?, ??†A • µ•¶›Š–•–¶Ž ›• ·Ž= ¸›:·›= • La serie de Brackett está presente en la zona de infrarrojo del espectro electromagnético, por lo cual, a la longitud de onda que pide el ejercicio no es posible, tal longitud de onda puede ser posible en la serie de Lyman, que se encuentra presente en la región ultravioleta del espectro electromagnético y su rango de operación posee valores cercanos a la longitud de onda pedida por el ejercicio. A. ¿Cuál de las transiciones emite fotones que tienen la longitud de onda más corta? 1 1 1,097 ¬ 4¬∞ 10. 42 O q 14,585 ¬ 10 1 ] 2 42 4 q 4 1,097 ¬ 10. ∞ ]4 8 1 “( ¹ “” Con nf = 4 a ni =∞: 8 “( O 2 ] 42 O 2 º ]4 14,585 ¬ 10 . 1 1 ¬ 10 ?†‡A, ‡ •9 A. ¿Para cuál transición el átomo gana la mayor cantidad de energía? R// Si tomamos la longitud de onda del literal “a” del presente ejercicio: ℎ* 6,626 ¬ 10 % ∙& 14,585 ¬ 10 1242 3 ¬ 10- ƒ „ & . ∙ 19,878 ¬ 10 2 ∙ 14,585 ¬ 10 . 1242 ∙ 1458,5 C, A‡?| ›z ?, D|@B ¬ ?C ?B ¼ Por lo cual el átomo gana la mayor cantidad de energía en la transición en que la longitud de onda es más corta para la serie de Brackett. Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 B. ¿Para cuales transiciones el átomo pierde energía? R// El átomo pierde energía si ni=4 y nf=5, 6, 7…Etc, Es decir cuando los electrones saltan de niveles de energía inferiores a superiores. 26. Calcule las longitudes de onda máxima y mínima de las series de: Lyman, Balmer, Paschen, Brackett y Pfund del átomo de Hidrógeno, complete la tabla: Serie Lyman Balmer Paschen Brackett Pfund • λmín[nm] 91,16 364,63 820,42 1458,5 2278,9 Para Lyman: ? ½‹ 8 ? ½‹ 8 8 Con nf = 1 a ni = 2: Calculando longitud de onda más larga o máxima: 89á; 1,097 ¬ 10 1,2154 ¬ 10]7 7 Con nf = 1 a •– ∞: Calculando longitud de onda más corta o mínima: 89í• • 7 1,097 ¬ 10 Para Balmer: ∞2 ]1 2 ∞ ]1 0,9116 ¬ 10]7 ? 8 ? 8 λmáx[nm] 121,54 656,34 1875,2 4051,5 7458,4 ?] •– @ ? •– @ ]? •– @ •– @ ½‹ •– @ ] ? 22 ]1 1 2 2 ]1 1 ¬ 10]9 4 3,291 ¬ 107 ?, @?‡† ¬ ?C@ •9 1 1,097 ¬ 107 1 ]1 C, B??| •9 ¬ ?C@ 1 ¬ 10]9 ½‹ ½‹ ¹ ? ? ] @@ •– @ •– @ ] @@ @@ •– @ ]1 º ?@?, ‡† •9 B?, ?| ¿À Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 @•– 8 @ ½‹ •– @ ] @@ Con nf = 2 a ni = 3: Calculando longitud de onda más larga o máxima: 89á; 1,097 ¬ 10 6,5634 ¬ 10]7 2¬3 7 2¬∞ 1,097 ¬ 107 ]1 3,6463 ¬ 10]7 • Para serie de Paschen: Con nf = 3 a •– ∞: Calculando longitud de onda más corta o mínima: 89í• 8,2042 ¬ 10]7 ]1 ] 5,485 ¬ 107 ]1 |, ‡|D† ¬ ?C@ •9 22 1,097 ¬ 107 ]1 D, |†|D ¬ ?C@ •9 |‡|, D† •9 D|†, |D •9 ? •– @ D •– @ ] D@ 2 1 2 4 ]3 1 ¬ 10]9 3¬∞ 1,097 ¬ 107 @ 36 @ º ½‹ •– @ ] D@ 3¬4 7 ? D@ •– D•– @ 8 18,752 ¬ 10]7 1 ∞2 ] 22 ½‹ ¹ 8 1,097 ¬ 10 2 ½‹ 8 ? 89á; 3 ]2 2 1 ¬ 10]9 ? Con nf = 3 a ni = 4: Calculando longitud de onda más larga o máxima: 1 2 1 ¬ 10]9 ∞: Con nf = 2 a •– Calculando longitud de onda más corta o mínima: 89í• ]1 2 ]1 2 1 ∞2 ] 32 1 ¬ 10]9 2 144 7,679 ¬ 107 18,752 ¬ 102 32 1,097 ¬ 107 8,2042 ¬ 102 ]1 ]1 ?A•‡, @ •9 A@C, †@ •9 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 • Para serie de Brackett: ? 8 ? ½‹ ¹ 8 89á; 1,097 ¬ 10 4¬5 7 ]1 2 2 5 ]4 40,515 ¬ 10]7 1,097 ¬ 107 2 ]1 1 ? 8 ? 8 8 Con nf = 5 a ni = 6: Calculando longitud de onda más larga o máxima: Con nf = 5 a •– ∞: Calculando longitud de onda más corta o mínima: ]1 40,515 ¬ 102 42 1,097 ¬ 107 ∞2 ] 42 14,585 ¬ 102 1 ¬ 10]9 ½‹ ? ½‹ ¹ @ †C‡?, ‡ •9 ]1 ?†‡A, ‡ •9 ? ] •– @ ‡ •– @ ] ‡@ ‡@ •– ‡•– @ @ º ½‹ •– @ ] ‡@ 5¬6 7 1,097 ¬ 10 º 9,873 ¬ 107 1 4¬∞ 74,584 ¬ 10]7 @ 1 ¬ 10]9 Para serie de Pfund: 89á; •– @ † @ •– ] †@ 400 2 14,585 ¬ 10]7 • ? ] ½‹ •– @ ] †@ Con nf = 4 a •– ∞: Calculando longitud de onda más corta o mínima: 89í• @ †@ •– †•– @ 8 Con nf = 4 a ni = 5: Calculando longitud de onda más larga o máxima: ? ½‹ ]1 2 1 2 6 ]5 1 ¬ 10]9 2 900 12,067 ¬ 107 74,584 ¬ 102 ]1 •†‡A, † •9 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 5¬∞ 89í• 1,097 ¬ 107 ]1 2 ∞2 ] 52 1 22,789 ¬ 10]7 1 ¬ 10]9 52 1,097 ¬ 107 ]1 @@, •AB ¬ ?C@ •9 @@•A, B •9 27. El átomo de hidrógeno emite radiación a 434,1 [nm] ¿A qué transición electrónica se produce? De acuerdo con el valor de la longitud de onda, esta puede estar en el rango de la serie de Balmer, es decir en la región visible del espectro electromagnético, así, calculando la posible transición: 1 Despejando n: 1 “( 1 “( “( 1 1 4 2 2 2 1 2 ] “( “( 2 ] 1 2 2 “( 1 1 “( + 2 , ] + , 2 1 2 ] 2 1 “( 1 1 “( + 2 , ] + , 2 ¯ ³ 1 1,097 ¬ 107 ƒ „ 1 1 1 1,097 ¬ 107 ƒ „ + 2 , ] 2 434,1 ¬ 10]9 ² 1 1,097 ¬ 107 ƒ „ 1 1 +0,274 ¬ 107 ƒ „, ] +0,0023 ¬ 109 ƒ „, ² 1 1,097 ¬ 107 ƒ „ 1 1 +0,274 ¬ 107 ƒ „, ] +0,23 ¬ 107 ƒ „, ² 1 1,097 ¬ 107 ƒ „ 1 0,044 ¬ 107 ƒ „ ´24,932 †, BBD Por lo tanto, la transición electrónica ocurre cuando ni = 5 y nf = 2 • • Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 28. En el átomo de hidrógeno un electrón pasa de un nivel energético de –1.5 eV a otro nivel de energía -13.6 eV. Determina: a) Frecuencia emitida por el electrón al pasar de uno a otro q ℎ" q ] ] 6,626 ¬ 10 ℎ* y y % " % 12,1 & ¬" & ¬" 19,36 ¬ 10 6,626 ¬ 10 Š % % ]1,5 & ¬" 12,1 & ¬" % 1,6 ¬ 10 1 ! 1 \ ^ & & ¬ 2,922 ¬ 10 ?B, D| ¬ ?C & 19,36 ¬ 10 2,922 ¬ 10 & % ] ]13,6 @, B@@ ¬ ?C?‡ ‹Œ 6,626 ¬ 10 ± ℎ" 6,626 ¬ 10 6,626 ¬ 10 b) Transición que tiene lugar. ℎ" % ℎ* → ÁP V ℎ 6,626 ¬ 10 6,626 ¬ 10 → ÁP V ?B ! ¼ 1 \ ^ & 29. Calcular la longitud de onda y la energía de una radiación cuya absorción posibilita el salto de un electrón en un átomo de hidrógeno desde el nivel n=2 al n=3. 1 1 1 “” ÁP V → “” 1,097 ¬ 10. 1,097 ¬ 10. 1 5 36 1 q 1,097 ¬ 10. 1 1 ] 3 2 ] y ] 1,097 ¬ 10. 1,097 ¬ 10. 1 1 ] 9 4 ]0,1388 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 1 ]0,1524 ¬ 10. 8 1 ]0,1524 ¬ 10. → • ]|, ‡|@ ¬ ?C ℎ* ℎ" → & ¬ +3 ¬ 10- ƒ „, & ]6,562 ¬ 10 . 6,626 ¬ 10 % 9 ± ]D, CD ¬ ?C ?B 19,88 ¬ 10 2 ]6,562 ¬ 10 . ¼ 30. Calcula la longitud de onda que emite un electrón en el átomo de hidrógeno cuando pasa de una órbita n = 5 hasta la órbita n = 2. 1 “” ÁP V → “” 1 1 y ] 1,097 ¬ 10. 0,23037 ¬ 10. 8 1 q 1,097 ¬ 10. 1 1 ] 5 2 1,097 ¬ 10. 1 1 1,097 ¬ 10. 21 100 1,097 ¬ 10. → †, D†? ¬ ?C • 1 0,23037 ¬ 10. 1 1 ] 4 25 0,21 9 31. Calcula la energía emitida por un fotón al realizar un salto entre dos órbitas sabiendo que la longitud de oda emitida es de cien nanómetros. ℎ" → ℎ* & ¬ +3 ¬ 10- ƒ „, & 100 ¬ 10 6,626 ¬ 10 % → ÁP V 100 ¬ 10 19,88 ¬ 10 100 ¬ 10 2 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 ± ?• C, ?BAA ¬ ?C ¼ 32. Calcula la energía de transición de un electrón del átomo de hidrogeno cuando salta de una órbita n=8 a n=1 expresándola en electrón voltios. 1 1 λ q 1.097 ∗ 10. m 1 λ 1 1 ] 1 64 1.097 ∗ 10. 1 1 ] 1 8 1.097 ∗ 10. 0.984 1 λ 1.079 ∗ 10. m λ 9.260 ∗ 10 m m 1 1.079 ∗ 10. m λ λ y 1 ] 1.0972 ∗ 10. “” 1 λ 1 “” - - 9.260 ∗ 10 1 10 92.587 ℎ* λ 6.626 ∗ 10 % & ∗ 3 ∗ 109.260 ∗ 10 1.987 ∗ 10 %Â9.260 ∗ 10 - 1.987 ∗ 10 2Â9.260 2.145 ∗ 10 2.145 ∗ 10 - 1 1.6 ∗ 10 2.145 ∗ 10 - 1.6 13.41 - /& Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 33. Calcula en eV la energía de los fotones de una onda de radio de 5 MHz de frecuencia. ℎ" % 6.626 ∗ 10 5 ∗ 102 () & %Â2 33.13 ∗ 10 - 33.13 ∗ 10 3.313 ∗ 10 . 3.313 ∗ 10 . 1 1.6 ∗ 10 3.313 ∗ 10 . 1.6 2.070 ∗ 10 - 34. Halla el valor de la energía que se libera cuando el electrón de un átomo de hidrógeno excitado pasa del nivel n = 4 al n = 3. 1 “” ÁP V → “” 1 1 y 1,097 ¬ 10. 0,0533 ¬ 10. 8 q 1,097 ¬ 10. 1,097 ¬ 10. → ?A, •|@ ¬ ?C ℎ" → 1 0,0533 ¬ 10. • ℎ* & ¬ +3 ¬ 10- ƒ „, & 18,762 ¬ 10 . 6,626 ¬ 10 % 7 144 1 ] 1,097 ¬ 10. 1 1 ] 3 4 1,097 ¬ 10. 1 1 ± ?, C| ¬ ?C ?B ¼ 1 1 ] 9 16 0,0486 9 19,88 ¬ 10 2 18,762 ¬ 10 . Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 35. Un electrón excitado de un átomo de hidrógeno vuelve a su estado fundamental y emite radiación electromagnética de 180 nm. Calcula: a) La frecuencia de la radiación. b) La diferencia de energía interna entre los dos niveles electrónicos expresada en julios. 180 Tenemos que: " * →" " * 3Y10- & 180 ℎ * 3Y10- & 180Y10 3Y10- & ? *P &QS Q aWS *b 6.63Y10 % % 6.63Y10 ; 180 0.017Y10- & C. C?•;?C?• = Š Para calcular la energía podemos usar: ℎ ∗ "; ; & ∗ 0.017Y10 . & &; 0.017Y10 . & " 0.11271Y10 . 36. La energía cinética de los electrones arrancados por efecto fotoeléctrico de la superficie de un bloque de rubidio es de 1,64353x10 -19 [J] cuando sobre dicho metal incide una radiación ultravioleta de 400 [nm] de longitud de onda. Calcula cuál debe ser la frecuencia mínima de las ondas electromagnéticas que consiguen desencadenar efecto fotoeléctrico sobre el rubidio y el valor de su longitud de onda. 6.626Y10 % 6.626Y10 "r % "q ℎ ∗ "r K ℎ ∗ "q ‘qvhiqno & ∗ "r K 1.638Y10 * q " 6.626Y10 % % & ∗ "q * 3 ∗ 10- ƒ „ & 400 ∗ 10 & ∗ "r K 1.638Y10 6.626Y10 750 ∗ 10 6.626Y10 & ∗ 750 ∗ 10 6.626Y10 % & & % & & ∗ 750 ∗ 10 ] 1.638Y10 & Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 "r 502.79 ∗ 10 & 37. La energía cinética de los electrones arrancados por efecto fotoeléctrico de la superficie de un bloque de rubidio es de ?. |†D‡D;?C ?B ¼ cuando sobre dicho metal incide una radiación cuya frecuencia es de •. ‡;?C?† ‹Œ . Calcula cuál debe ser la frecuencia mínima de las ondas electromagnéticas que consiguen desencadenar efecto fotoeléctrico sobre el rubidio y el valor de su longitud de onda. ℎ ∗ "r K 6.626Y10 % & ∗ 7.5Y10 496.95Y10 r "r * r % ‘qvhiqno * " () ℎ ∗ "q 6.626Y10 ] 1.638Y10 198.8Y10 198.8Y10 333.2Y10 . r 3Y10- ƒ „ & 596.6Y10 . % & ∗ r 6.626Y10 333.2Y10 596.6Y10 502.8Y10 1 \ ^ & K 1.638Y10 % & ∗ 3Y10- ƒ „ & r 596.6 502.8Y10 () 38. Una línea del espectro de hidrógeno correspondiente a la serie de Balmer tiene una longitud de onda igual a 434,05 [nm]. a) ¿Cuál es el valor de n correspondiente al nivel superior que interviene en la transición? b) Calcula el potencial de ionización del hidrógeno en J/mol. c) Calcula la frecuencia de la radiación que tendría que incidir sobre un átomo de hidrógeno en estado fundamental, si queremos que al arrancarle un electrón este posea una energía cinética de 3x10^(-19) [J]. a. “” 1 1 434.05Y10 1 1 ] 4 “” 2 1 ] 1.097Y10. 1 1.097Y10. 2.304Y102 1.097Y10. 1 1 ] 0.21 4 1 1 ] 0.21 0.04 4 1 1 ] 2 Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 1 0.004 b. ℎ 25 → √25 6.626Y10 % & 1 1 1 “” ] 5 ℎ* 1 1 1.097Y10. “” 1.097Y10. 1.097Y10. → 91.16Y10 & ∗ 3Y10- ƒ „ & 2.181Y10 91.16Y10 SQP P 2.181Y10 - \ ^ ∗ 6.023Y10 \ ^ 1.313Y102 \ ^ SQP P PW PW ℎ* 6.626Y10 % 1 ]0 1 c. q " ℎ 2.181Y10 - 2.481Y10 6.626Y10 - % n ℎ" & K 3Y10 n ; K 3Y10 2.481Y10 3.744Y10 ! 2.481Y10 1 \ ^ & - 3.744Y10 ! () 39. De las siguientes afirmaciones, señalar las que, siendo originales de Bohr, son recogidas en el modelo actual del átomo: a. b. c. d. Cuando el electrón pasa de un nivel de energía E2 a otro E1, siendo E2 > E1, el átomo emite radiación. El espectro de los átomos es un espectro de rayas, es decir discontinuo. El electrón gira en torno al núcleo en órbitas bien definidas. El electrón en el átomo no puede tener una energía cualquiera. Nombre: Jhonatan Steven Villanueva González 20182372018 Física Moderna - Taller Parcial 2 a. b. c. La radiación es generada por el átomo cuando el electrón hace un cambio de una órbita inicial con más energía a una órbita de menor energía. Para el espectro de absorción el cual se compone por una serie de líneas oscuras que están sobrepuestas al espectro continuo de la fuente de luz. El electrón se mueve en órbitas circulares alrededor del protón bajo la influencia de fuerza eléctrica de atracción. 40. ¿Cuáles de las afirmaciones siguientes están de acuerdo con el modelo atómico propuesto por Bohr? a) La energía de los orbitales sólo pueden tomar ciertos valores restringidos. b) La energía de las órbitas puede tomar cualquier valor. c) Los electrones giran alrededor del núcleo, en órbitas circulares, sin emitir energía. Según Bohr, en este caso el sistema se encuentra en equilibro d) El átomo es una masa esférica cargada positivamente donde se insertan los electrones distribuidos de forma uniforme.