Comprendre le processus

* État fondamental: L'état fondamental d'un atome d'hydrogène est son niveau d'énergie le plus bas, où l'électron se trouve dans le niveau d'énergie N =1.

* Absorption: Lorsqu'un photon est absorbé par l'atome, l'électron passe à un niveau d'énergie plus élevé.

* ionisation: Si le photon a suffisamment d'énergie pour éliminer complètement l'électron de l'atome, l'ionisation se produit.

Trouver l'énergie photonique maximale

1. Niveaux d'énergie: Les niveaux d'énergie d'un atome d'hydrogène sont donnés par la formule:

`` '

E_n =-13.6 ev / n ^ 2

`` '

où:

* E_n est l'énergie du nième niveau

* n est le principal numéro quantique (1, 2, 3, ...)

2. Transition la plus autorisée: Le photon d'énergie le plus élevé qui peut être absorbé sans ionisation entraînera la transition de l'électron vers l'état lié le plus élevé possible. Il s'agit du niveau n =∞, qui représente la limite d'ionisation (où l'électron est complètement exempt de l'atome).

3. Différence d'énergie: La différence d'énergie entre l'état fondamental (n =1) et la limite d'ionisation (n =∞) est:

`` '

Δe =e_∞ - e_1 =0 - (-13.6 ev / 1 ^ 2) =13,6 eV

`` '

4. Énergie photonique: L'énergie du photon doit être égale à cette différence d'énergie pour provoquer la transition:

`` '

E_photon =Δe =13,6 eV

`` '

Par conséquent, le photon d'énergie le plus élevé qui peut être absorbé par un atome d'hydrogène à l'état fondamental sans provoquer une ionisation est de 13,6 Volts électron (EV).

Remarque importante: Cette énergie correspond à la limite de la série Lyman dans le spectre d'émission de l'atome d'hydrogène.