UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS

ESPE

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTAS

FISICA II PARA ELECTRONICA

Integrantes: Sebastián Manosalvas NRC: 1394

David Segarra Fecha: 2013/11/21

TRABAJO PREPARATORIO - LABORATORIO No. 3.2

Tema: Espectro Atómico de Líneas

1. Consultar sobre:

La energía según Planck de las líneas espectrales

El estudio de las rayas espectrales permitió relacionar la emisión de radiaciones de determinada ““ con cambios energéticos asociados a saltos electrónicos. Así Plank supuso que la energía estaba cuantizada, al igual que ocurría con la masa o la carga; es decir, la energía absorbida o desprendida de los átomos sería un múltiplo de una cantidad establecida o “cuanto” que correspondería a la energía correspondiente a la energía emitida o absorbida por un átomo.

Si un átomo emite radiación de frecuencia “”, la energía desprendida por dicho átomo sería:

Y la energía total emitida será por tanto un múltiplo de esta cantidad, según el número de átomos que emitan: E = n h x ,  en donde h = 6,626 10–34 J x s   (Constante de Plank) y "n" es un número entero (nº de átomos emisores), lo cual significa que la energía ganada o cedida por un átomo es un múltiplo de la

cantidad de energía mínima (h x  )

Espectro de líneas para el hidrogeno

Se denomina espectro del hidrógeno a la emisión electromagnética propia del hidrógeno. Es conocido desde los trabajos de Kirchhoff, Bunsen y Fraunhofer que todos los elementos tienen una emisión característica de ondas electromagnéticas dentro de todo el espectro electromagnético.

Las líneas de la serie de Lyman corresponden a transiciones al nivel de energía más bajo o fundamental. La serie de Balmer implica transiciones al segundo nivel. Esta serie incluye transiciones situadas en el espectro visible y asociadas cada una con un color diferente

EL MODELO DE BOHR

Postulados:1. El electrón no puede girar en cualquier órbita, sino sólo en un cierto número

de órbitas estables. En el modelo de Rutherford se aceptaba un número infinito de órbitas.

2. Cuando el electrón gira en estas órbitas no emite energía.3. Cuando un átomo estable sufre una interacción, como puede ser el impacto

de un electrón o el choque con otro átomo, uno de sus electrones puede pasar a otra órbita estable o ser arrancado del átomo.

NIVELES DE ENERGÍA DE LOS ELECTRONES EN UN ATOMO

En un átomo, los electrones están girando alrededor del núcleo formando capas. En cada una de ellas, la energía que posee el electrón es distinta. En efecto; en las capas muy próximas al núcleo, la fuerza de atracción entre éste y los electrones es muy fuerte, por lo que estarán fuertemente ligados.

Ocurre lo contrario en las capas alejadas, en las que los electrones se encuentran débilmente ligados, por lo que resultará más fácil realizar intercambios electrónicos en las últimas capas. 

2. Describa como se encuentra el espectro de líneas en un átomo de hidrógeno.

El espectro de las líneas en un átomo de hidrógeno se encuentra definidas por el nivel en que están ubicadas, Las diferentes líneas que aparecieron en el espectro del hidrógeno se podían agrupan en diferentes series cuya longitud de onda es más parecida:

·       Serie Lyman:        zona ultravioleta del espectro.

·       Serie Balmer:       zona visible del espectro.

·       Serie Paschen     zona infrarroja del espectro.

·       Serie Bracket:      zona infrarroja del espectro.

·       Serie Pfund:         zona infrarroja del espectro.

Para identificar estas zonas depende del n1 y n2, que llamaremos n1 nivel inicial y n2 nivel final por lo que:

·       Si n1 = 1; n2 = 2, 3, 4, 5, ...           Serie Lyman

·       Si n1 = 2; n2 = 3, 4, 5, 6, ...           Serie Balmer

·       Si n1 = 3; n2 = 4, 5, 6, 7, ...           Serie Paschen

·       Si n1 = 4; n2 = 5, 6, 7, 8, ...           Serie Bracket

·       Si n1 = 5; n2 = 6, 7, 8, 9, ...           Serie Pfund .

3. Realice la simulación del modelo de Bohr para diferentes órbitas. Que puede concluir el link es:

Se puede decir mientras que el electrón se encuentre en niveles de energía más grandes el radio o distancia del núcleo a la órbita va aumentando mientras que la energía va disminuyendo, lo que hace que el electrón se mueva más rápido en su órbita cuando se encuentre en niveles de energía más bajos.

4. Preguntas¿Cuál es la energía emitida cuando un electrón pasa desde el nivel n=5 hasta el nivel n=2 en el átomo de hidrógeno? Si la energía se emite en forma de fotón ¿Cuál es la longitud de onda del fotón?

Para calcular la longitud de onda del fotón.

¿Qué transición electrónica en el átomo de hidrogeno, empezando desde la órbita n=7, producirá luz infrarroja de longitud de onda 2170 nm?

La transición es de n=7 a n=4

Bibliografía

Física General - Santiago Burbano de Ercilla, 2011

Universal, E. (2012). Bibioteca Digital. 06 de Noviembre de 2013, de Bibiotecadigital: http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/094/htm/sec_6.htm

M Olmo R Nave. (s.f.). Universidad Nacional de la Plata. Recuperado el 06 de Noviembre de 2013, de Universidad Nacional de la Plata: http://www2.fisica.unlp.edu.ar/materias/Expcuan2/clase_3.pdf

http://www.deciencias.net/simulaciones/quimica/atomo/modelobohr.htmhttp://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/usrn/lentiscal/1-cdquimica-tic/applets/BohrH-WFendt/teoria-bohrh_s.htm