Junio 10-11, Opción A

1. ¿Qué es el espectro atómico de un elemento químico? Justifique por qué dicho espectro está formado por líneas discretas para elementos químicos en estado gaseoso.

2. Un láser de argón emite un haz de luz verde monocromática de longitud de onda en el vacío λ = 514,5 nm. Determine la frecuencia de dicha radiación y la energía de cada fotón del haz de luz.

Datos: constante de Planck h = 6,63.10-³⁴ J·s, c = 3,00·10⁸ m/s.

 SOLUCIÓN

1. El espectro atómico de un elemento químico es la descomposición en los colores integrantes de la luz emitida por dicho elemento químico en estado gaseoso a altas temperaturas o sometido a descargas eléctricas en tubos de baja presión.

Dicho espectro, para un elemento dado,  no es continuo,  sino que presenta una serie característica (distinta para cada elemento) de líneas de distintos colores sobre un fondo oscuro. (Este es el caso del espectro de emisión. Si el elemento químico lo interponemos en estado gaseoso en el camino de la luz blanca y luego lo descomponemos aparecen unas líneas oscuras sobre un espectro continuo)

La justificación de este hecho la da el modelo atómico de Bohr que afirma que en el átomo existen determinadas órbitas permitidas, que son las únicas en las que puede moverse el electrón. El electrón solo puede pasar de unas órbitas permitidas a otras absorbiendo o emitiendo energía en forma de “cuantos” o fotones. Así pues, un átomo sólo emitirá (o absorberá) aquellas frecuencias que correspondan a diferencias de energías entre las distintas órbitas permitidas

2. Sabemos que  c = λ·f , por lo que  f = c/λ = 5,83·10¹⁴ Hz

Además la energía de un fotón es

E_(fotón) = h·f = 3,87·10^-19 J