Classe quinta, secondaria di secondo gradoPercorso edumaterial
Che cosa imparerai
- Applicare e verificare i concetti di livelli discreti: un fotone da una differenza di energia negli esempi e nelle attività della lezione.
- Identificare il fenomeno e le grandezze.
- Risolvere un caso controllato.
- Distinguere il modello da una misura dell'illustrazione.
Prima di iniziare
- Unità di misura
- Proporzioni e potenze
Per capire
In un modello atomico introduttivo, un elettrone può trovarsi in livelli energetici permessi, non in ogni valore intermedio. Se passa da un livello di 5 eV a uno di 2 eV, la differenza è 3 eV; un fotone emesso porta questa energia nel modello. L'ordine dei livelli è importante: per salire da 2 a 5 eV serve assorbire 3 eV. Una riga luminosa in uno spettro è indizio di una transizione, ma non si attribuisce a un elemento o a un livello preciso senza misure e un modello identificato.
Regola e condizioni
Per una transizione Eᵢ→E𝒇, l'energia del fotone emesso è Eᵢ−E𝒇 se Eᵢ>E𝒇; in assorbimento il fotone fornisce E𝒇−Eᵢ se il finale è più alto. La relazione E=hf collega la differenza alla frequenza. I livelli usati qui sono numeri inventati per esercizio, non valori di un atomo reale. Uno spettro richiede calibrazione e interpretazione: l'immagine a colori non misura energie.
Come procedere
- Dichiara il sistema e le ipotesi.
- Identifica grandezze e unità.
- Applica la relazione solo nel dominio dichiarato.
- Controlla l'esito e il limite dell'illustrazione.
Esempio svolto
Un livello iniziale è 7 eV e quello finale 3 eV. Energia del fotone emesso?
- La transizione è verso il basso.
- Sottrai 7−3 eV.
4 eV. La differenza positiva corrisponde all'energia emessa nel modello.
Errore da evitare
Usare una formula senza le condizioni o senza le unità che la rendono applicabile.
Limite del modello
- I numeri sono esempi artificiali; non sono livelli misurati di idrogeno o di un altro elemento.
- Il DM assegna il nucleo al quinto anno; l'ordine e l'ampiezza di queste schede sono scelte editoriali.
Prova subito
I livelli sono ogni valore possibile nel modello?
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: No.
Sono energie permesse discrete.
Da 5 a 2 eV, energia emessa?
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: 3 eV.
Sottrai finale da iniziale.
Da 2 a 5 eV, energia da assorbire?
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: 3 eV.
Serve aumentare energia.
Relazione fra energia del fotone e f?
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: E=hf.
h è la costante di Planck.
Una striscia dipinta identifica l'elemento?
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: No.
Servono misure e modello.
Allineamento curricolare e fonti
- FISICA / Quinto anno · QUINTO ANNO · Discutere risultati sperimentali che indicano livelli energetici discreti nell'atomo. · DM 211/2010 · Allegato F · Liceo scientifico ordinario · Quinto anno
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