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Proceso de autoionización

  1. 1. Enunciado del problema: Un átomo de helio es excitado desde el estado fundamental al estado de autoionización 2s4p por absorciónde luz ultravioleta. Asumiendo que el electrón en 2s se mueve en el campo de Coulomb no apantallado del núcleo y el electrón de 4p en el potencial de Coulomb totalmente apantallado a) Obtener la energía de este nivel de autoionización y la longitud de onda correspondiente de la luz ultravioleta requerida para efectuar esta excitación. Haga un diagrama de niveles de energía mostrando este nivel, junto con los estados fundamentales del átomo de helio neutro, simplemente ionizado y doblemente ionizado. b) Determinar la velocidaddel electrónemitido enel procesode autoionización en la que el estado 2s4p decae en un electrón libre y un ion He + en el estado fundamental. Solución: a) 2s está no apantallado. Por lo tanto, (en unidades atómicas) 2 1 22 2 2 2 2 2 2 2    n Z E s . Dado que el 4p está totalmente apantallado la carga nuclear efectiva es 1 y 32 1 42 1 2 2 2 2 2 4    n Z E p . Por lo tanto, eVauE ps 5.14 32 17 32 1 2 1 42  . Gráficamente, tenemos Dado que la energía del fotón es 64,5 eV, La longitud de onda es Å192 5.64 400,12  b) La energía cinética del electrón es la diferencia entre el nivel autoionización y el He + (1s): eVKEelectron 9.395.144.54  , así   eV c v mcmv 9.39 2 1 2 1 2 2 22  . Por lo tanto, 4 52 2 106.1 101.5 9.39 2     eV eV c v , así 4 6 1.6 10 3.8 10 m/sv c    
  • joselleon969

    Jul. 19, 2015

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