Problemas Resueltos
Fotones, Electrones y Átomos.

38.1
Un fotón de luz verde tiene una longitud de onda de 520 nm. a-Calcule la frecuencia bLa magnitud de la cantidad de movimiento c- La
Energía del fotón. Exprese la energía en joules y también en electrón-volts.

a- f =

c 3.00 × 108 m s
=
= 5.77 × 1014 Hz
−7
λ 5.20 × 10 m

h λ 6.63 ×10−34 J ⋅ s
=×10−27 kg ⋅ m s
1.28
5.20 ×10−7 m

b- p =
=

pc (1.28
3.84
2.40 c- E = = × 10−27 kg ⋅ m s) (3.00 × 108 m s ) = × 10−19 J = eV.
38.2
Se usa un láser para soldar retinas desplegadas, el cual emite luz de una longitud de onda de 652 nm, en impulsos de 20.0 ms de duración. Durante cada impulso, la potencia promedio es 0.600 W. a-) ¿Cuánta energía, en joules, hay …ver más…

¿Cuál es la energía interna del átomo después de absorber el fotón? b- Un átomo que inicialmente está en un nivel de energía con E=-2,68eV emite un fotón de 429nm de longitud de onda. ¿Cuál es la energía interna del átomo, después de emitir al fotón?

(6.63 × 10−34 J⋅ s) (3.00 × 108 m s)
= 2.31 × 10−19 J = 1.44 eV.
=
a) Eγ =
−7
8.60 × 10 m λ hc

Entonces el nivel de energía interna del átomo crece de

1.44 eV a E = + 1.44 eV =
−6.52 eV

−5.08 eV.
b) Eγ =

hc

λ

=

(6.63 × 10−34 J⋅ s) (3.00 × 108 m s)
= 4.74 × 10 −19 J = 2.96 eV.
4.20 × 10 −7 m

Entonces el nivel final de energía interna del átomo decrece

E = −2.68 eV − 2.96 eV = −5.64 eV.

38.16
El esquema de niveles de energía para el searsio, un elemento hipotético de un electrón, se presenta en la figura

Se toma como cero la energía potencial de un electrón a una distancia infinita del núcleo. a) ¿Cuánta energía (en electrón volts) se necesita para ionizar a un electrón desde el nivel fundamental? b) Un fotón de 18 eV es absorbido por un átomo de searsio en su nivel fundamental. Cuando el átomo regresa a su nivel fundamental,
¿qué energías posibles pueden tener

los fotones emitidos? Suponga que puede haber transiciones entre todos los pares de niveles. c) ¿Qué sucederá si un fotón de 8 eV de energía choca con un átomo de searsio en su estado fundamental? ¿Por qué? d) Los fotones emitidos