Transições átomo de hidrogénio

[ajcoelho]

Aproveitando uma questao do exame de fisica e quimica deste ano, vou expôr as minhas duvidas (que sempre as tive e nunca as entendi) em relação a transições entre níveis de energia do eletrao do átomo de hidrogenio.

Hao-de consultar a prova no sitio que vocês sabem e no grupo V na pergunta 2.2:

Eu nunca percebi porque é que no átomo de hidrogénio o eletrão só transita se a energia que incidir sobre ele for EXATAMENTE igual à variação das energias entre 2 níveis. Isto quer dizer que se eu incidir uma DÉCIMA A MAIS de energia, ele simplesmente já não transita?? Em termos clássicos, parece-me a mim, que isto é absurdo. Tão eu dou energia ao gajo e ele faz o quê com ela? Como é que a mec quantica responde a isto?

[duarte.magano]

Podemos explicar isso através da hipótese de quantização de Bohr. Ela prevê que só são possíveis órbitas com com níveis discretos de raio (como fizemos no primeiro problema da PDF) e, portanto, também de energia. Se eu desse energia a mais ao eletrão ele iria transitar para um nível de energia que não é permitido, logo, simplesmente isso não acontece, ele não absorve essa energia. No caso da radiação, as frequências com energia diferente das que que são "permitidas" passam pelo átomo sem ser absorvidas (produzindo o famoso espectro atómico).

Em relação à "décima a mais", bem, isso já é mais subtil. Pela teoria, prevemos órbitas com um valor exato de energia. Mas o que é um valor exato na natureza? Assim, há uma "tolerância", que tem estará relacionada com o princípio de incerteza de Heisenberg, penso eu. E essa incerteza é bem mais pequena do que a décima .

Ajudei alguma cosia?

[joaofrme]

Sim, e também podes pensar "como é que o eletrão sabe que não pode absorver este tipo de radiação?". E a resposta a essa pergunta é que ele até pode absorver a radiação mas a órbita não é estável e rapidamente decai para a órbita anterior emitindo radiação igual (o efeito é como se a radiação passasse sem ser perturbada, ou se for refletida)

[ajcoelho]

Então mas e o que acontece à energia? Dissipa-se?

Isto é mesmo muito estranho, a questão da DÉCIMA, então, não me convence

[joaofrme]

a energia conserva-se, e a incerteza é só do Princípio de Heisenberg

[duarte.magano]

Então mas e o que acontece à energia? Dissipa-se?

Não estou a perceber bem a tua dúvida… Ou é absorvida pelo eletrão, e depois é reemitida, ou não, e nesse caso passa sem interferências. Em qualquer dos casos, há conservação de energia.