Deeltje in doosje model met een foton

Sena stelde deze vraag op 04 mei 2023 om 09:49.

 Bij een bepaald systeem kan een elektron overgaan naar de toestand die
hoort bij n = 7 naar de toestand die hoort bij n= 8 door het absorberen
van een foton met een golflengte van 30µm.Bereken de lengte L van de
energieput. 

Dit is de vraag. Ik weet dat
En kan je berekenen met Ef = hc/λ
n = (7-8)2
h = constante van Planck (iets in de 6.626*10-34)
L = de onbekende
Een foton heeft in principe geen massa. Hoe moet ik dan deze vraag beantwoorden?

Reacties

Theo de Klerk op 04 mei 2023 om 09:59
Bereken de ΔE die hoort bij de overgang van n=7 naar n=8
De energie van een foton van 30 μm is hiervoor nodig. Je kent λ dus ook f en daarmee E = hf
Stel beiden aan elkaar gelijk. in ΔE zit ook de variabele L2 en die kun je dus uitrekenen....
Jaap op 04 mei 2023 om 20:51
Dag Sena,
• Je schrijft: 'Een foton heeft in principe geen massa. Hoe moet ik dan deze vraag beantwoorden?' Let wel: de massa m in je formule voor het deeltje in een doosje is de massa van het elektron.
• Je schrijft: n = (7–8)². Maar als je de En–formule twee maal invult en de ene En van de andere En aftrekt, krijg je 8²–7² en dat is iets anders.
Groet, Jaap
Sena op 08 mei 2023 om 16:53
Bedankt voor je antwoord, Jaap! 
Ik begrijp alleen niet waarom je de massa van een elektron gebruikt, terwijl er wordt gevraagd naar een foton. En ik snap de uitleg boven mij (van Theo) ook niet helemaal..

Gr. 
Theo de Klerk op 08 mei 2023 om 17:08
Er is energie nodig om een elektron van baan n=7 naar n=8 te krijgen. Met het doosjesmodel kun je berekenen hoeveel energieverschil tussen beide banen zit (al blijft daar de waarde L als variabele in achter want die weten we nog niet).

Die energie wordt geleverd door een foton (dat verdwijnt als het elektron die energie absorbeert), en de energie van een foton is E = hf

Aangezien het foton energie levert en het  elektron het opneemt kun je beide energie-waarden aan elkaar gelijk stellen. Alles weet je behalve de waarde voor L. Die laat zich dan berekenen.
Jaap op 08 mei 2023 om 19:05
Dag Sena,
De opgave luidt: 'Bij een bepaald systeem kan een elektron overgaan naar [dat moet waarschijnlijk zijn 'van'] de toestand die hoort bij n=7 naar de toestand die hoort bij n=8 door het absorberen van een foton met een golflengte van 30µm. Bereken de lengte L van de energieput.'
Het ding dat overgaat van de energietoestand met n=7 naar n=8, is dus een elektron, niet een foton. De energie van een deeltje dat is opgesloten in een eendimensionaal 'doosje' met een lengte L, is

Het ding dat opgesloten is, is het elektron, niet een foton. Daarom moet je de massa van het elektron invullen.

De rol van het foton is alleen dat het de energie levert die het elektron nodig heeft om te gaan van het energieniveau n=7 naar n=8. Voor de energie van het foton gaf je al de handige formule

Groet, Jaap
Sena op 12 mei 2023 om 11:33
Allebei heel erg bedankt!!

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Roos heeft achttien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)