8/18/2019 4_9 Estructura Atómica

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Respuestas de la guía “Serie Nº 3. Capítulo II: La estructura del átomo” 

4) C=cte ; C = ν.λ = 2,99.108 m.s-1 

a) 3 λ → ν / 3 

Si se triplica la longitud de onda la frecuencia debe disminuir tres veces tal que C (velocidad de laluz) permanezca constante.

b y c) λ / 2 → 2 ν 

Si disminuye la longitud de onda a la mitad la frecuencia debe incrementarse al doble, y viceversa.

d) C=cte

La velocidad de la luz en el vacío es constante. Solo pueden variar la frecuencia o la longitud de

onda.

5) a) C = ν.λ = 2,99.108 m.s

-1 → λ = 2,99.10

8 m.s

-1/4,62.10

14s

-1 → λ =6,47.10-7 m =647 nm (visible)

b) λ = 180nm = 1,80.10-7 m → ν = C/ λ = 1,66.1015

s-1

 (Ultra Violeta) 

c) solo b) 

d) 0,5 ps=5.10-13

s ; velocidad = distancia (m) / tiempo (s)

En este caso velocidad es C = 2,99.108 m/s y tiempo es 5.10

-13 segundos:

Distancia = velocidad.tiempo=1,49.10-4m= 0,15mm 

6) Constante de Planck = 6,626.10-34

 J.s y la energía de un cuanto (Ec) es : Ec = h.C/λ = h.ν 

a) Ec = (6,626.10-34

 J.s . 2,99.108 m/s ) / 3,81.10

-7 m = 5,19.10

-19 J 

b) Ec = 2,38.10-20

 J 

c) Ciclos de radiación en 1cm. λ=632,8nm. 

1 ciclo --- 632,8 nm

15802,1 ciclos = x --- 1.107 nmλ = 1 ciclo

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7) La energía de cada fotón se calcula como: Ec = h.ν = h.C/λ 

La energía teniendo en cuanta todos los fotones es: ET = 8300 J = n.Ec → n = ET / Ec

En donde “n” es el número total de fotones con energía Ec. 

n = ET/(h.C/λ) = ET.λ/h.C = 8300 J . 351.10-9 m / 6,626.10-34 J.s . 2,99.108m.s-1 

n=1,47.1022

 fotones

8) Suponiendo que toda la energía de los fotones es transformada en calor, entonces:

q=m.Ce.ΔT = 350 g . 4,184J/g.oC . 75 oC = 109751,25 J → Energía absorbida desde los cuantos de

energía (λ=4,50mm). 

Este calor (q) es equivalente a la energía total de todos los fotones emitidos por el microondas:

ET=n.Ec → Ec=4,50.10-3

m/h.C

n = ET/Ec = 2,49.1027

 fotones totales emitidos por el microondas.

9) A partir de la frecuencia umbral del molibdeno metálico es 1,09.1015

 s-1

 podemos calcular la

energía necesaria para emitir un electrón de su superficie:

Eu=h.νu=6,626.10-34

J.s . 1,09.1015

s-1

 

a) Eu=7,22.10-19 J

b) Se puede calcular o con la Eu o con la νu: yo uso la segunda:

C=νu.λu → λu=2,99.108m.s

-1/1,09.10

15s

-1 = 2,74.10

-7m=274nm 

c) La Energía Cinética extra con la que sale el electrón (EC) se puede obtener teniendo en cuenta la

Energía Total del fotón que incide sobre el electrón (ET) y la Energía Umbral del electrón (EU):

ET=EU+EC 

ET = h.C/λ = 1,65.10

-18

J

EU = 7,22.10-19 J

Ec = 1,65.10-18

J - 7,22.10-19

 J = 9,29.10-19

 J