Fizică Fizică nucleară
Formule niveluri de energie atomice
Nivelurile de energie atomice descriu energiile pe care le pot avea electronii în atom, conform modelului Bohr. Pentru atomul de hidrogen, energia pe un nivel n este dată de formula Eₙ = -13,6 eV / n², unde n este numărul cuantic principal. Aceste formule permit calculul tranzițiilor electronice și a spectrelor de emisie.
Formule de bază pentru atomul de hidrogen
- Energia pe nivelul n Eₙ = - (m * e⁴) / (8 * ε₀² * h² * n²) ≈ -13,6 eV / n², unde m este masa electronului, e sarcina, ε₀ permitivitatea vidului, h constanta Planck.
- Raza orbitei pe nivelul n rₙ = (ε₀ * h² * n²) / (π * m * e²) ≈ n² * 5,29 * 10⁻¹¹ m.
- Viteza electronului pe nivelul n vₙ = e² / (2 * ε₀ * h * n).
Aplicații în calculul tranzițiilor
- Energia fotonului emis ΔE = E₍inițial₎ - E₍final₎ = h * ν, unde ν este frecvența radiației.
- Exemplu numeric Pentru tranziția de la n=3 la n=2: ΔE = (-1,511 eV) - (-3,4 eV) = 1,889 eV.
- Lungimea de undă λ = h * c / ΔE, unde c este viteza luminii; pentru exemplul de mai sus, λ ≈ 656 nm (linia roșie H-α).
Folosește aceste formule pentru a rezolva exerciții despre spectre și stări cuantice.