Tarea opcional 3

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Fisica Cuantica

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Pgina Luis Arturo Medina Amayo 24/02/15Tarea opcional 31.- En una sola grfica dibujar las 4 series de Paschen, Brackett, Lyman y Balmer.Diga adems cuales son los trminos de Ritz.

Los primeros espectroscopistas fueron capaces de encontrar otras regularidades en los espectros atmicos. En 1908 W. Ritz (1878-1909) enuncio un principio de espectroscopia llamado principio de combinacin de Ritz:Para un tomo dado, es posible encontrar una sucesin discontinua de frecuencias, llamadas trminos espectrales, de manera que la frecuencia de cualquier raya espectral de dicho tomo se obtiene con la diferencia entre dos de estos trminos. En otras palabras, los nmeros de onda de muchas de las rayas espectrales de un elemento son iguales a diferencias o sumas, del nmero de ondas de otros pares de onda. En trminos matemticos precisos, tenemos por ejemplo que cierto elemento tiene las siguientes rayas en su espectro atmico:;ytenemos as que la diferencia entre el nmero de onda estas dos rayas un valor que est muy prximo a .Posteriormente se describi un principio ms general, por el cual el nmero de onda de cualquier raya emitida por un tomo puede expresarse como diferencia frmulade dos trminos espectrales frmulayfrmulatambin conocidos como trminos de Ritz. Cada tomo est caracterizado por un conjunto de trminos (expresado como conjunto nmeros de onda) conocido como sistema de trminos del tomo. Por ejemplo supongamos que tres rayas espectrales estn asociadas como sigue con tres trminos:;frmula;frmulaTenemos entonces:frmula....... (1)La ecuacin (1) es un ejemplo del principio de combinacin de Ritz.fuente: http://www.wikillerato.org/Los_espectros_at%C3%B3micos_y_las_transiciones_electr%C3%B3nicas.html

2.- Para un tomo de Nen (Ne) a 1K Cuntos fotones de luz roja tendra que emitir para llegar a 0.001K?Sabemos que el nen tiene 2 rbitas y adems sabemos que si un electrn pasa de un nivel n' a un nivel n (n'>n) de tal manera que n'=2 y n=1, se emite un fotn y que:

Si sustituimos en la anterior ecuacin que: Obtenemos que:frmulaDe tal forma que si sustituimos:frmulaObtenemos que:frmulaSiendo la longitud de onda del fotn emitido. Operando la anterior funcin tenemos que:frmulafrmulaLo cual indica que el fotn que se emite est en el ultravioleta. Pero suponiendo que se emite un fotn de luz roja entonces sabemos que su longitud de onda () es de 700 nm. Ahora, ya que sabemos esto podemos encontrar la temperatura del fotn mediante la ley de Wien que indica que:frmulaPor lo que:frmulaSiendo T la temperatura del fotn.Sustituyendo tenemos que:frmulaPor lo que si el tomo se encuentra a 1K y queremos llevarlo a 0.001K tenemos que se va a tener que emitir una fraccin del fotn rojo.Si sabemos que un fotn tiene una temperatura de 4041K y sabemos adems que deseamos bajar la temperatura del tomo de nen 0.999K entonces podemos hallar una relacin que nos indique que fraccin del fotn se debera emitir para bajar dicha temperatura como se muestra a continuacin:

Por lo que se debe emitir 0.000247 fotones de luz roja.