Lesnotas volgens weke en kwartaal - Senior Seconder 2

VAK: FISIKA

KLAS: SS 2

DATUM:

KWARTAAL: 2de KWARTAAL

WEEK 7

ONDERWERP: Energiekwantisering

Bohr het voorgestel dat die elektron in die atoom bestaan in diskrete energie bekend as kwantisering wat van een vlak na die ander verwyder kan word. Energie in sulke liggame word uitgestraal in afsonderlike of diskrete energiepakket genaamd energiekwanta (E0

    E =hf

    H = planck se konstante.

ENERGIEVLAK IN 'N ATOOM

Elektrone in atome is om hul kerne gerangskik in posisie bekend as energievlak of elektronskil. Dit verg meer energie om elektrone van die eerste energievlak te verwyder as om elektrone van enige van die ander hoër vlakke te verwyder. Die energie van 'n elektron word gegee deur die verband .

    E = - 1 R

           n 2

n = elektronkwantumgetal

R = 'n konstante

Die minusteken dui aan dat daar op die elektron gewerk moet word om dit van die atoom te verwyder.

ENERGIE VLAK DIAGRAM

   

E n =

E4 n=5

E3 n=

E2n =3

E 1 n =2

E o

n = 1 (grondtoestand)

Die grondtoestand is die stabiele toestand of 'n atoom wat ooreenstem met sy minimum energie. Wanneer 'n atoom met 'n energieke deeltjie verhit word, word die atoom opgewonde. 'n Opgewekte toestand is 'n toegelate toestand van hoër energie wanneer die atoom onstabiel is. Een elektron volt (IeV)

is die energie wat deur 'n elektron verkry word om vrylik deur 'n pd van 1 te val

Volt = 1,6 x 10 -19J.

Tydens die opwekking vanaf laer energievlak word die potensiële energie omgeskakel na kinetiese energie sodat die elektrone uiteindelik 'n snelheid verkry wat gegee word deur:

1. E = ½ MV2 = eV.

Die energie verkry deur elektron = lading x pd = eV. Daarom beweeg die elektron van een vlak na die ander volgens die verband.

    En – Eo = hf = eV

λ

Uitgewerkte voorbeeld

1. Die verandering in energievlak van 'n elektron in 'n atoom is 6,2 x 10 -21J. Bereken:

            (a) die frekwensie van die foton

            (b) die golflengte

(C = 3,0 x 108 ms -1, h = 6,625 x 10 -34Js)

∆ E = En-Eo = 6,2 x 10 -21J

∆E = hf

f = ∆E = 6.2 x 10 -21

h     6,625 x 10 -34

f = 9,358 x 10 2 Hz

Maar C = f λ

:. λ = C = 3.0 x 10 8 ∆

f 9,4 x 10 12

2. 'n Atoom wat opgewek word tot 'n energievlak E2 = -12 .42 x 10-19J, val na 'n grondvlak van energie Eo = - 30.3 x 10-19J. Bereken die frekwensie en die golflengte van die uitgestraalde foton.

∆E = E2- Eo

     = -12,42 x 10-19 – ( -30,3 x 10-19J)

= 17,88 x 10-19J

f = ∆E = 1,788 x 10-18

h 6,625 x 10 -34

f = 2,698 x 10 15 Hz.

3. Die grondtoestand van waterstof is -26.3eV en die tweede toestand is -10.3eV. Bereken die golflengte van die straling as die elektron terugkeer na die grondtoestand.

∆E = E2 – EO = -10.3EV – (-26.3ev)

            = 16ev

1v = 1,6 x 10-19 J

:. 16v = 16 x 1,6 x 10-19J

∆E = hf = hc

λ

:.λ = hc = 6,625 x10 34 x 3,0 x 10 8

∆E 16 x 1,6 x 10 -19

    = 1,9875 x 10 -25

1. x 10 -18

λ = 7,76 x 10 -19 m

4. As die pd waarmee 'n elektron beweeg 1.5kv is. Bereken die snelheid waarmee die elektron beweeg as die verhouding van sy lading tot massa 1.9 x 10 11 c kg -1 is (b) die kinetiese energie .

            KE = ½ mv2 = ev

                2ev =mv2

                v2 = 2ev

m

    Maar e/m = 1,8 x 10 11

        V = √2 x 1,5 x 10 3 x 1,8 x 10 11

        V = 2,3 x 10 7 m/s

        Ke = eV

        = 1,6 x 10-19 x 1,5 x 103

            = 2,4 x 10-16J.

LYNSPEKTRA VAN WARM LYF

As die lig van opgewekte gas in 'n spektrometer ondersoek word, word 'n emissiespektrum gesien, bv. Neon produseer 'n lynspektrum. Die spektrum bestaan uit 'n aantal goed gedefinieerde lyne, elk met 'n spesifieke golflengte en frekwensie.

ABSOPSIE SPEKTRA

Absorpsiespektra is donker lyne in die emissiespektrum van 'n verhitte stof as gevolg van absorpsie van straling. Elektrone absorbeer straling as hulle van laer energievlak na hoër energievlak spring.

SPEKTRA VAN ONTLADINGSLAMP

As 'n gas in 'n afvoerbuis geplaas word en as die druk daarvan geleidelik verminder word met 'n kragpomp soos hieronder getoon

Wanneer 'n hoë pd teen lae druk toegedien word, vind 'n elektriese ontlading in die buis plaas en die gas gloei. Die gas gloei omdat sy atoom energie gegee word deur die vloei van elektrisiteit deur die buis. Die kleur van die gas hang af van die aard van die gas wat gebruik word.

Leesopdrag.

Nuwe Skool fisika bl

NAWEEK-opdrag

1. wanneer 'n atoom in grondtoestand is, word gesê dat dit is

        (A) opgewonde         (B) stabiel     (C) geïoniseer

2. Watter van die volgende het die grootste deurdringende krag?

        (A) Beta-straal         (B) Gammar strale (C ) X- strale.

3. Watter van die volgende gee aanleiding tot die lynspektra verkry vanaf atome.

        (A) verandering van elektron van 'n hoër na laer energievlak

        (B) potensiële energie van die elektron binne 'n atoom

        (C) Opwinding van 'n elektron in die atoom

4. Watter van die volgende stellings is korrek oor katodestrale. Hulle beweeg vinnig

        (A) atome         (B)ione     (C ) elektrone

5. Die nukleongetal en die protongetal van 'n neutrale atoom is onderskeidelik 238 en 92. Wat is die aantal neutrone in die atoom?

        (A) 146         (B) 330     (C) 73.

Teorie

1. Verduidelik die term opwekking

2. 'n Elektron spring van een energievlak na 'n ander in 'n atoom wat 9.0 x 10-19J uitstraal. as h = 6,6 x 10 -34 jS en C = 3,0 x 10 8 m/s, wat is die golflengte van die straling .