Bir X atomuna ait bazı enerji seviyeleri aşağıdaki tabloda verilmiştir: | Enerji Düzeyi | Enerji Değeri (\text{eV}) | | :--- | :--- | | n = 1 (Temel Hâl) | 0 | | n = 2 | 3,2 | | n = 3 | 5,4 | | n = 4 | 6,7 | | İyonlaşma Sınırı | 8,0 | Bu atomların bulunduğu gaz ortamına 7,2\text{ eV} kinetik enerjil

Ortamdan ayrılan bazı elektronların kinetik enerjisi $0,8\text{ eV}$ olabilir.; Uyarılmış atomların temel hâle dönerken yayabileceği fotonlardan birinin enerjisi $2,2\text{ eV}$ olabilir.

Bir X atomuna ait bazı enerji seviyeleri aşağıdaki tabloda verilmiştir: | Enerji Düzeyi | … — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Bir $X$ atomuna ait bazı enerji seviyeleri aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Enerji Düzeyi	Enerji Değeri ( $\text{eV}$ )
$n = 1$ (Temel Hâl)	$0$
$n = 2$	$3,2$
$n = 3$	$5,4$
$n = 4$	$6,7$
İyonlaşma Sınırı	$8,0$

Bu atomların bulunduğu gaz ortamına $7,2\text{ eV}$ kinetik enerjili elektronlar gönderilmektedir. Elektronların atomlarla birden fazla çarpışma yapabildiği bilindiğine göre, sistemde gerçekleşebilecek olaylarla ilgili aşağıdakilerden hangileri doğrudur?

Ortamdan ayrılan bazı elektronların kinetik enerjisi $0,8\text{ eV}$ olabilir.Answer
Uyarılmış atomların temel hâle dönerken yayabileceği fotonlardan birinin enerjisi $2,2\text{ eV}$ olabilir.Answer
C
Gaz ortamına $7,2\text{ eV}$ kinetik enerjili elektronlar yerine $7,2\text{ eV}$ enerjili fotonlar gönderilseydi de uyarılma gerçekleşebilirdi.
D
Elektronların atomlarla etkileşimi sonucunda ortamdan en fazla 4 farklı dalga boyunda foton yayınlanabilir.
E
Ortamdan ayrılan elektronların kinetik enerjisi $1,5\text{ eV}$ olabilir.

Answer

Ortamdan ayrılan bazı elektronların kinetik enerjisinin

0,8\text{ eV}

olabilmesi ve uyarılmış atomların temel hâle dönerken

2,2\text{ eV}

enerjili foton yayınlayabilmesi ifadeleri doğrudur.

Ortamdan ayrılan elektronların iki ardışık esnek olmayan çarpışma sonucunda

0,8\text{ eV}

kinetik enerjiye sahip olması ve uyarılmış atomların

n=3

seviyesinden

n=2

seviyesine geçerken

2,2\text{ eV}

enerjili foton yayınlaması fiziksel olarak mümkündür.

Step-by-Step Solution

Gelen elektronun enerjisini (

7,2\text{ eV}

) ve atomun uyarılma düzeylerini (

3,2\text{ eV}

5,4\text{ eV}

6,7\text{ eV}

) analiz edin.

Elektron tek bir çarpışmada atomu

n=2

n=3

veya

n=4

düzeylerine uyarabilir. Kalan kinetik enerjiler sırasıyla

4,0\text{ eV}

1,8\text{ eV}

veya

0,5\text{ eV}

olur.

Elektronun uyarılma gerçekleştirebilmesi için sahip olduğu kinetik enerjinin atomun uyarılma seviyelerine eşit veya büyük olması gerekir.

Elektronun birden fazla çarpışma yapma olasılığını değerlendirin.

İlk çarpışmada atomu

n=2

(

3,2\text{ eV}

) düzeyine uyaran elektronun kalan enerjisi

4,0\text{ eV}

olur. Bu elektron başka bir atomla tekrar çarpışarak onu da

n=2

düzeyine uyarabilir. Bu durumda kalan kinetik enerji

4,0 - 3,2 = 0,8\text{ eV}

olur.

Elektronların uyarılma sonrası kalan enerjileri diğer atomların uyarılma enerjilerine yetiyorsa ardışık uyarılmalar gerçekleşebilir.

Uyarılmış atomların temel hâle dönerken yapabileceği geçişleri ve bu geçişlerde salınan fotonların enerjilerini hesaplayın.

n=3

seviyesine uyarılmış bir atom

n=2

seviyesine dönerken

E_3 - E_2 = 5,4 - 3,2 = 2,2\text{ eV}

enerjili bir foton yayınlayabilir.

Foton enerjisi, atomun geçiş yaptığı iki enerji seviyesi arasındaki farka eşittir.

Fotonla uyarılma şartını kontrol edin.

Fotonların atomu uyarabilmesi için enerjisinin uyarılma seviyelerine (

3,2\text{ eV}

5,4\text{ eV}

veya

6,7\text{ eV}

) tam olarak eşit olması gerekir.

7,2\text{ eV}

bu seviyelere eşit olmadığı için foton uyarılma gerçekleştiremez.

Foton uyarılmasında foton enerjisinin tamamı tek bir atoma aktarılmak zorundadır ve uyarılma seviyesine tam uymalıdır.

Yayınlanabilecek toplam farklı dalga boyundaki foton sayısını hesaplayın.

n=4

düzeyine kadar uyarılma gerçekleştiği için yayınlanabilecek maksimum farklı foton sayısı

\frac{4 \times 3}{2} = 6

olur.

n

seviyesine uyarılmış bir atomun temel hâle dönerken yapabileceği maksimum farklı ışıma sayısı

\frac{n(n-1)}{2}

formülüyle bulunur.

Key Concept

Atomun Elektron ve Fotonlarla Uyarılması, Ardışık Çarpışmalar ve Uyarılma Sonrası Işıma Geçişleri

Question

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Topics

More questions from this topic