Für ein einzelnes ionisiertes Heliumatom ist die längste im Grundzustand absorbierende Wellenlänge?

Antworten:

(c) #lambda = 304 xx 10 ^ (- 10) Farbe (weiß) (l) m #

Erläuterung:

Ein Helium Atom #"Er"# enthält zwei Elektronen. Das Entfernen eines der beiden Elektronen erzeugt a # "Er" ^ + # Ion. Das Ion würde mit einem einzigen Elektron belassen und ist zu einem Wasserstoffatom isoelektrisch.

Dieses Elektron würde keine elektrostatische Abstoßung von anderen Atomelektronen erfahren (da es keine gab). Als Folge davon würde die Anziehung der Kerne an diesem Elektron die einzige Wechselwirkung sein, die die Energiemenge beeinflusst, die erforderlich ist, um das Elektron um das minimale Ausmaß und damit die Elektronen zu fördern längste Absorptionswellenlänge möglich.

Die Rydberg-Formel ermöglicht die Berechnung dieser Absorptionswellenlänge (zusammen mit der eines anderen möglichen Übergangs) ohne Kenntnis des Radius der Elektronenwolke, sofern die folgenden Werte verfügbar sind

  • Die Rydberg-Nummer # "R" ~~ 1.097 xx 10 ^ 7 Farbe (weiß) (l) m ^ (- 1) #
  • Die Ordnungszahl; # "Z" = 2 # für Helium
  • Die Hauptquantenzahl der Orbitale, die das Elektron vor und nach dem Übergang von Interesse besetzt hat. Strahlungen mit langer Wellenlänge entsprechen denen mit niedriger Energie. Das Elektron sitzt derzeit bei # n = 1 #ein Übergang zu # n = 2 # ermöglicht die minimale Energieänderung. # n_1 = 2 # und # n_2 = 1 #. # n_1 = 2 # und # n_2 = 1 #.

# 1 / Lambda = R * Z ^ 2 * (1 / (n_1 ^ 2) -1 / (n_2 ^ 2)) #

#lambda = 1 / (R * Z ^ 2 * (1 / n_1 ^ 2-1 / n_2 ^ 2)) = 3,04 xx10 ^ 8 Farbe (weiß) (l) m = 304 Farbe ( weiß) (l) "n" m #