Fysik B - Kärnfysik (fotoner)

Kan någon förklara för mig hur jag går tillväga för att lösa uppgifterna i 128? Jag förstår nämligen inte alls hur jag ska gå tillväga och jag kommer ingenstans...

http://img594.imageshack.us/img594/3774/fysik.jpg

Någon snälla?

Snälla, jag vet att det är sjukt lätt men jag kan bara inte komma på hur man går tillväga. Jag trodde man bara tog 13,56 eV/n^skalet men så verkar det inte vara i detta fallet?

Förutsatt att fig 49 är den som bilden visar:
a) För att excitera en elektron, måste en foton ha exat samma energimängd som kärvs för ett visst skal: inget.
b) Exciteras till n=2 + rörelseenergi.
c) = a)
d) = b)
osv.

Alltså det som är viktigt är att fotoner endast kan excitera elektroner med samma energimängd som själva fotonen har.
Med ett par öl i kroppen, får det vara en tydlig förklaring nog

Men jag förstår verkligen inte alls hur jag gör för att se eller räkna ut detta. Är det verkligen ingen som förstår sig denna uppgiften?

Här är de möjliga övergångarna från n = 1.

n = 1 → n = 2: ΔE12 = 20.5 eV
n = 1 → n = 3: ΔE13 = 22.7 eV
n = 1 → n = 4: ΔE14 = 23.7 eV
n = 1 → n = ∞ (jonisering): ΔE1∞ = 24.5 eV

Som Aleizohiet säger kan en inkommande foton excitera en elektron när dess energi precis motsvarar en av övergångarna ovan. Undantaget är när energin är så stor att den joniserar atomen - då kan överskottsenergin ges som rörelseenergi till den "utknuffade" elektronen. En inkommande elektrons energi behöver inte exakt matcha energin för en övergång eftersom en del av energin kan lämnas kvar hos den inkommande elektronen.

a) Fotonenergin matchar övergången n = 1 → n = 2 så denna övergång är möjlig.
b) Elektronenergin är tillräcklig för övergångarna n = 1 → n = 2 och n = 1 → n = 3.
c) Fotonen matchar ingen övergångsenergi så inget händer.
d) Energin för elektronen är för liten så inget händer.
e) Energin för fotonen är för liten så inget händer.
f) Elektronenergin är tillräcklig för övergångarna n = 1 → n = 2, n = 1 → n = 3 och n = 1 → n = 4.
g) Fotonenergin matchar övergången n = 1 → n = 4.
h) Elektronenergin är tillräcklig för övergångarna n = 1 → n = 2, n = 1 → n = 3 och n = 1 → n = 4 samt för att jonisera atomen.
i) Fotonenergin är tillräcklig för att jonisera atomen.

Tack så otroligt mycket!

En fråga bara, hur pass exakt måste fotonens energi vara energin för att exciteras? Får det skilja någon decimal eller inte ens det?

Det beror på en mängd faktorer: tillståndets livstid är centralt och har du en mängd atomer vid T > 0 K kommer energinivåerna breddas pga av atomerna far runt (Dopplerbreddning) och kolliderar (kollisionsbreddning). Det finns en mängd mekanismer som påverkar energinivåernas bredd. Sannolikheten för absorption avtar när du rör dig från central-energin men minskar alltså långsammare för breda "övergångar".

http://en.wikipedia.org/wiki/Spectral_line