3. Hidrojen atomunun bazı enerji seviyeleri şekildeki gibidir. E(ev) 13,6 İyonlaşma n = 5 13,06 n = 4 12,75 n = 3 12,10 n = 2 10,2 0 n = 1 Temel hâlde bulunan hidrojen gazı ile dolu ortamdaki hidrojen atomlarını 3. enerji seviyesine çıkarmak için üzerine ya foton gönderilecektir ya da elektronla bombardıman edilecektir. Buna göre amaca ulaşmak için kullanılacak fotonların ve elektronların sahip olması gereken enerji değerleri nasıl olmalıdır? Açıklayınız.
✅ Cevap ve adım adım çözüm
1. Temel hâlden (n = 1, 0 eV) 3. seviyeye (12,10 eV) çıkmak için gereken enerji 12,10 eV'tur.
2. Foton ile uyarmada foton ya tamamen soğurulur ya hiç soğurulmaz; enerjisinin iki seviye arasındaki farka tam eşit olması gerekir. Bu yüzden foton enerjisi tam 12,10 eV olmalıdır.
3. Elektron ile uyarmada elektron enerjisinin bir kısmını atoma verebilir, kalanıyla yoluna devam eder. Bu yüzden elektronun enerjisi en az 12,10 eV olmalıdır.
4. Atomların 4. seviyeye çıkmaması isteniyorsa elektron enerjisi 12,75 eV'tan küçük olmalıdır.
Cevap: Fotonların enerjisi tam 12,10 eV olmalıdır; elektronların enerjisi ise en az 12,10 eV olmalıdır (en fazla 3. seviyeye çıkmaları için 12,10 eV ≤ E < 12,75 eV).
Dikkat: Fotonda "tam eşit", elektronda "eşit veya büyük" şartı aranır; bu fark sınavlarda sık sorulur.