דף עבודה זה מכסה נושאי HL נבחרים לקורס שהוערך לראשונה ב-2025; הוא אינו כל תוכנית הלימודים.
תנאי מקדימים: לקרוא את הכמויות והיחידות המצוינות, ולהשתמש באריתמטיקה ובתנאי המודל למטה.
הדוגמאות הן מקוריות ודמיוניות: הן אינן מדידות אמיתיות או חקירות תלמיד אמיתיות.
20.2
מודלים אטומיים וספקטרום קווי
מה would explain this observation?
גז מעורר מפיק קווים צבעוניים נפרדים ולא כל אורך גל. הדפוס הוא עדות להבדלים אנרגטיים דיסקרטיים באטום.
בנה את המודל
לאטומים יש גרעין חיובי קטן ואלקטרונים.
ספקטרום פליטה וספקטרום בליעה נובעים ממעברים בין רמות אנרגיה נפרדות.
אנרגיית הפוטון שווה להפר הרמות ועומדת במשוואה E = hf.
ספקטרום פליטה: דפוס אורך הגל של הקרינה המופלטת על ידי מקור.
רמת אנרגיה: מצב אנרגטי מותר במודל מתאים.
מעבר כלפי מטה משדר פוטון אחד whose אנרגיה שווה להפרש הרמות: hf = E₂ − E₁
בחר עדויות שיכולות לבחון אותו
פוטון הנפלט כמקביל למעבר לרמת אנרגיה נמוכה יותר.
בליעה דורשת הפרש אנרגיות תואם.
פיזור רדתרפורד תמך בנוכחות גרעין קטן וצפוף, אך ניסוי זה לבדו לא ביסס את הדגם הקוונטי המלא.
במעבדה: קראו דיאגרמת רמות אנרגיה מסומנת לפני החישוב. שמרו על הבחנה בין יולים ואלקטרון-וולט והשתמשו בקבועים הנתונים. השוו ספקטרום יחסני על סולם אורך גל משותף הימנעו מהסתכלה במקורות אור לא בטוחים.
עבוד מכמויות ידועות
נתון: רמות האנרגיה הן −6.0 ו−2.0 eV.
מעבר כלפי מטה משחרר 4.0 eV = 6.4×10⁻¹⁹ J באמצעות 1 eV = 1.6×10⁻¹⁹ J.
עם h = 6.4×10⁻³⁴ J s עבור אימון מעוגל זה, התדר הוא 1.0×10¹⁵ Hz.
תורכם: רמות האנרגיה הן −7.0 ו−2.0 eV. מצאו את האנרגיה הנפלטת במעבר כלפי מטה.
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
אנרגיות מצב קשור שליליות הן ביחס לאפס שנבחר; הן אינן מעידות על נפיקת פוטון בעל אנרגיה שלילית.
הפרש אנרגיה כלפי מטה גדול יותר נותן תדר גבוה יותר.
אינו נכון: אנרגיה שלילית של מצב קשור משמעת שהפוטון הנפלט בעל אנרגיה שלילית. אנרגיות הרמות נמדדות ביחס לאפס שנבחר (אלקטרון חופשי בשקט), ולכן מצבים קשורים הם שליליים. אנרגיית הפוטון היא ההפר החיובי בין הרמות - הפרשים של מספרים שליליים הם חיוביים.
מפת מושגים:
לאטומים יש גרעין חיובי קטן ואלקטרונים.
פוטון הנפלט כמקביל למעבר לרמת אנרגיה נמוכה יותר.
שימו לב: אנרגיות מצב קשור שליליות הן ביחס לאפס שנבחר; הן אינן מעידות על נפיקת פוטון בעל אנרגיה שלילית.
כתוב מאנרגיית פוטון של 8 אלקטרון-וולט
הרמות הן מינוס 12.0 ומינוס 4.0 אלקטרון-וולט.
מצאו את אנרגיית הפוטון של המעבר כלפי מטה. רמה שלילית אינה הופכת את אנרגיית הפוטון לשלילית.
כתוב מאנרגיית היינון נקראת
רמת אנרגיה נמצאת ב-5.0 eV-.
היינון דורש +5.0 eV = 8.0 × 10⁻¹⁹ J — אנרגיית קישור מצב בסיסי נקראת הפוך.
כתוב מספר שלוש רמות
רמות ב-5, -3 ו-1 eV.
מעברים של 2, 4 ו2 eV — שלושה מעברים אך רק שתי אנרגיות פוטון נפרדות: ספור מעברים, אז ספור קווים נפרדים.
