Soru:
Bohr atom modeline göre, hidrojen atomundaki bir elektron \(n=4\) enerji seviyesinden \(n=2\) seviyesine geçiş yapıyor.
a) Bu geçiş sırasında foton mu yayınlanır yoksa soğurulur mu?
b) Yayınlanan/soğurulan fotonun enerjisi, \(n=3\)'ten \(n=1\)'e geçişte yayınlanan fotonun enerjisinden daha mı büyük, daha mı küçük yoksa eşit midir? Nedenini açıklayınız.
Çözüm:
💡 Enerji seviyeleri numarası arttıkça enerjileri artar (daha az negatif olur). Elektron daha düşük bir "n" seviyesine atlarsa enerji kaybeder ve bu enerji bir foton olarak yayınlanır.
- ➡️ a) Elektron \(n=4\)'ten (daha yüksek enerji) \(n=2\)'ye (daha düşük enerji) atlıyor. Bu bir enerji kaybıdır. Dolayısıyla, bu enerji farkı bir foton olarak yayınlanır.
- ➡️ b) Fotonun enerjisi, geçiş yapılan enerji seviyeleri arasındaki farka eşittir (\(\Delta E = E_{son} - E_{ilk}\)). Enerji seviyeleri birbirine yaklaştıkça aralarındaki enerji farkı azalır.
- ➡️ \(n=4\) → \(n=2\) geçişi için: \(\Delta E_{4\rightarrow2} = E_2 - E_4\)
- ➡️ \(n=3\) → \(n=1\) geçişi için: \(\Delta E_{3\rightarrow1} = E_1 - E_3\)
- ➡️ \(n=1\) seviyesi en düşük enerjili seviye olduğundan, \(E_1\) değeri en negatiftir. \(n=3\)'ten \(n=1\)'e atlamak, \(n=4\)'ten \(n=2\)'ye atlamaya göre çok daha büyük bir enerji farkı oluşturur. (\(|E_1 - E_3| > |E_2 - E_4|\))
- ➡️ Bu nedenle, \(n=3 \rightarrow n=1\) geçişinde yayınlanan fotonun enerjisi, \(n=4 \rightarrow n=2\) geçişinde yayınlanan fotonun enerjisinden daha büyüktür.
✅ Sonuç: a) Foton yayınlanır. b) \(n=3\)'ten \(n=1\)'e geçişteki foton enerjisi daha büyüktür, çünkü enerji seviyeleri arasındaki fark daha büyüktür.
