Taban durumunda bulunan seyreltik X gazı atomlarının bazı enerji düzeyleri ve iyonlaşma sınırı aşağıda gösterilmiştir: | Düzey | Enerji (eV) | | :--- | :--- | | Taban Durumu (n=1) | 0,0 | | 1. Uyarılma Düzeyi (n=2) | 4,0 | | 2. Uyarılma Düzeyi (n=3) | 6,0 | | İyonlaşma Sınırı | 8,5 | Bu gaz ortamına

Taban durumunda bulunan seyreltik X gazı atomlarının bazı enerji düzeyleri ve iyonlaşma sı… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Taban durumunda bulunan seyreltik X gazı atomlarının bazı enerji düzeyleri ve iyonlaşma sınırı aşağıda gösterilmiştir:

Düzey	Enerji (eV)
Taban Durumu ( $n=1$ )	$0,0$
1. Uyarılma Düzeyi ( $n=2$ )	$4,0$
2. Uyarılma Düzeyi ( $n=3$ )	$6,0$
İyonlaşma Sınırı	$8,5$

Bu gaz ortamına $10,0\text{ eV}$ kinetik enerjili elektronlar gönderildiğinde veya farklı enerjili fotonlar yollanarak atomların uyarılması ve iyonlaşması inceleniyor.

Buna göre; elektronların gaz ortamındaki atomlardan en fazla biriyle esnek olmayan çarpışma yaptığı varsayımı altında, yapılan etkileşimler sonucunda ortaya çıkan aşağıdaki durumlardan hangisi gerçekleşebilir?

Ortama $10,0\text{ eV}$ kinetik enerjili elektronlar gönderildiğinde, ortamı terk eden elektronlardan birinin kinetik enerjisinin $1,2\text{ eV}$ olmasıCevap
B
Ortama $5,0\text{ eV}$ enerjili fotonlar gönderildiğinde, atomların uyarılması
C
Ortama $8,0\text{ eV}$ enerjili fotonlar gönderildiğinde, atomların iyonlaşması
D
Ortama $10,0\text{ eV}$ kinetik enerjili elektronlar gönderildiğinde, ortamı terk eden saçılan elektronun kinetik enerjisinin $5,0\text{ eV}$ olması
E
Ortama $6,0\text{ eV}$ kinetik enerjili elektronlar gönderildiğinde, atomların iyonlaşması

Cevap

Ortama

10,0\text{ eV}

kinetik enerjili elektronlar gönderildiğinde, ortamı terk eden elektronlardan birinin kinetik enerjisinin

1,2\text{ eV}

olması

Ortama gönderilen

10,0\text{ eV}

kinetik enerjili elektronlar, iyonlaşma enerjisi

8,5\text{ eV}

olan X atomunu iyonlaştırdığında geriye kalan

1,5\text{ eV}

kinetik enerji serbest kalan iki elektron (saçılan ve kopan elektron) arasında sürekli bir şekilde paylaşılabilir. Dolayısıyla ortamı terk eden elektronlardan birinin kinetik enerjisi

1,2\text{ eV}

(diğerinin ise

0,3\text{ eV}

) olabilir.

Adım Adım Çözüm

Elektronla uyarılma ve iyonlaşma kurallarını analiz etme

Gelen elektronun kinetik enerjisi

10,0\text{ eV}

'dir. Bu enerji uyarılma eşiği olan

4,0\text{ eV}

'den ve iyonlaşma eşiği olan

8,5\text{ eV}

'den büyüktür. Dolayısıyla gelen elektron atomu uyarabilir veya iyonlaştırabilir.

Gelen elektronun hangi süreçleri gerçekleştirebileceğini belirlemek için.

Fotonla uyarılma ve iyonlaşma kurallarını analiz etme

Fotonun uyarabilmesi için enerjisinin tam olarak

4,0\text{ eV}

veya

6,0\text{ eV}

olması gerekir. İyonlaştırabilmesi için ise enerjisinin en az

8,5\text{ eV}

olması yeterlidir.

Seçeneklerdeki foton etkileşimlerinin gerçekleşip gerçekleşemeyeceğini belirlemek için.

İyonlaşma durumunda kinetik enerji dağılımını hesaplama

10,0\text{ eV}

kinetik enerjili elektron atomu iyonlaştırdığında, iyonlaşma için

8,5\text{ eV}

harcanır. Geriye kalan

10,0 - 8,5 = 1,5\text{ eV}

kinetik enerji, saçılan elektron ile atomdan kopan elektron arasında sürekli bir şekilde paylaşılır. Yani bu iki elektrondan biri

1,2\text{ eV}

kinetik enerjiye sahipken diğeri

0,3\text{ eV}

kinetik enerjiye sahip olabilir.

İyonlaşma sonrası ortaya çıkan elektronların sahip olabileceği kinetik enerjileri bulmak için.

Seçeneklerin doğruluğunu kontrol etme

Ortama gönderilen

10,0\text{ eV}

'lik elektron iyonlaşma yaptığında ortamı terk eden elektronlardan birinin enerjisi

1,2\text{ eV}

olabilir. Diğer seçeneklerde belirtilen uyarılma ve iyonlaşma durumları uyarılma ve iyonlaşma kurallarına aykırıdır.

Doğru seçeneği belirlemek için.

Anahtar Kavram

Elektron ve fotonlarla atomun uyarılması ve iyonlaşması arasındaki farklar, iyonlaşma sonrası enerjinin paylaşılması

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru