UNIDAD 7

UNIDAD 7

1. Suponga que el modelo planetario describe el movimiento del electrón en el átomo de hidrógeno. Si el radio de la órbita del electrón es de 0.53 Å, calcule (a) la frecuencia angular del electrón, (b) su velocidad lineal (c) su energía cinética en electrón volts, (d) la energía potencial del átomo en electrón volts, volts, y (e) su energía total en electrón volts ¿Cuál es la energía energía mínima en electrón volts necesaria para ionizar el átomo (energía d! enlace)?

2. Encontrando la razón de la fuerza de atracción gravitacional entre un electrón y un protón y la fuerza de atracción de Coulomb entre las mismas dos partículas, muestre que la fuerza gravitacional puede despreciarse en el estudio del átomo de hidrógeno. (Si sólo estuvieran implicadas las fuerzas gravitacionales, ¡el radio de la primera órbita de Bohr sería r 1 = 1 x 10 26 millas!).

MORALES LÓPEZ PEDRO 4CV1

3. En el modelo planetario del átomo, el radio de la órbita es 0.53 Å y la velocidad lineal es aproximadamente 2.2 x 10 6·m/seg. Encuentre (a) la aceleración centrípeta, (b) la fuerza. centrípeta, y (c) la fuerza de atracción electrostática entre el electrón y el protón. (d) Compare las fuerzas calculadas en las parte; (b) y (c). ¿Cuál es su conclusión?

4. La luz de un tubo de descarga de hidrógeno usada por un espectroscopio incide normalmente sobre una red de difracción de 15 000 líneas/plg. Si el espectro de primer orden de la serie de Balmer muestra la línea H α difractada a un ángulo θ = 23°, calcule (a) la longitud de onda de la línea Hα (línea roja en la serie de Balmer), y (b) la constante de Rydberg en metros recíprocos (m-1).


5. Un electrón en un átomo de hidrógeno efectúa una transición desde n = 5 hasta n = 1, el estado base. (a) Encuentre la energía y el momento del fotón emitido. (b) Encuentre la velocidad y el momento del electrón en retroceso.

6. El tiempo de vida de un estado excitado es alrededor de 10 -8 seg. Calcule cuantas revoluciones efectuará un electrón en el estado excitado n = 4 antes de regresar al estado base.


7. Calcule las primeras tres longitudes de onda para la serie de Paschen del hidrógeno. En qué región del espectro yacen las líneas de la serie de Paschen.

8. (a) Para un electrón que gira en la primera órbita (n = 1) alrededor de un protón. determine la frecuencia de revolución. (b) ¿Cuál es el valor en amperes de la corriente equivalente? (c) Calcule la densidad de flujo magnético B (en teslas = Wb/m2 ) en el centro de esta trayectoria circular. ¿Cómo está alineada la densidad de flujo con respecto al momento angular orbital?


9. En el átomo de hidrógeno, un electrón experimenta una transición de un estado cuya energía de enlace es 0.54 eV a otro estado, cuya energía de excitación es 10.2 eV. (a) ¿Cuáles son los números cuánticos de estos estados? (b) Calcule la longitud de onda del fotón emitido. (e) ¿A qué serie pertenece esta línea?

10. Un fotón de energía 12.1 eV absorbido por un átomo de hidrógeno, originalmente en el estado base, eleva al átomo a un estado excitado. ¿Cuál es el número cuántico de este estado?



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