Question

Admita que a energia de cada nivel seja igual ao número do nível menos 0.30 unidade de energia que o eletron da quarta camada deve perder para ocupar a
segunda camada? qual seria a cor da luz emitida?

Answer 1

O elétron passou da quarta camada para a segunda, liberando fótons (onda eletromagnética). Temos que descobrir a frequência do fóton que o elétron libera, e se for na banda do espectro visível, determinar a sua cor.

pelo enunciado:
Energia do nível quatro= 4-0,3=3,7eV  (eV=elétronVolt = unidade de energia do elétron)
Energia do nível dois= 2-0,3=1,7eV

Então a energia que o elétron perde ao passar do 4 para o 2 nível será:
E=3,7-1,7=2eV

A equação que relaciona energia de fótons (ondas) com sua frequência é dada por:
E=h.f
Onde h é a constante de Planck e vale: h=6,626076.10^-34 J.s

Precisamos da energia em unidades de J.
Sabe-se que 1eV=1,6022,10^-19 J
Então 2eV será o dobro disso:
E=2.1,6022,10^-19=3,2044.10^-19 J

Como E=h.f --->  f=E/h

f=3,2044.10^-19/6,626076.10^-34 = 4,836045.10^14 Hz    (Hz=1/s)

Vamos achar o comprimento de onda dessa frequência. Temos:
V=λ.f   -----> λ=V/f
Sendo que V neste caso é a velocidade da luz que é de aprximadamente 3.10^8m/s.

Então:
λ=(3.10^8)/(4,836045.10^14)=6,2034.10^-7m= 620,34.10^-9m
Como 10^-9m = 1nm  (nm=nanômetro)
Temos:
λ≈620nm 

A faixa de espectro de luz visível vai de cerca de 400nm até 750nm.
Então a cor de onda emitida esta no faixa do visível e corresponde a cor de amarelo quase alaranjado.

Espero ter ajudado =)