Capítulo 42: Física atómica

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 19 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 19. Para un estado esféricamente simétrico de un átomo de hidrógeno, la ecuación de Schrödinger en coordenadas esféricas es igual a Demuestre que la función de onda 1s para un electrón en el hidrógeno satisface la ecuación de Schrödinger.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 18 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 18. La función de onda para un electrón en el estado 2p del hidrógeno es igual a ¿Cuál es la distancia más probable desde el núcleo para poder encontrar un electrón en el estado 2p? Solución: CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 17 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 17. La función de onda de estado fundamental para el electrón en un átomo de hidrógeno es igual a donde r es la coordenada radial del electrón y a0 es el radio de Bohr. a) Demuestre que la función…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 16 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 16. Dibuje la función de onda Ψ1s(r) en función de r (véase la ecuación 42.22) y la función de densidad de probabilidad radial P1s(r) en función de r (véase la ecuación 42.25) para el hidrógeno. Establezca los valores de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 15 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 15. Un electrón de cantidad de movimiento p está a una distancia r de un protón estacionario. El electrón tiene una energía cinética K = p2/2me. El átomo tiene una energía potencial U = -kee2/r y una energía total…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 14 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 14. El gas hidrógeno ordinario es una mezcla de dos tipos de átomos (isótopos) que contiene un núcleo de una partícula o de dos. Estos isótopos son hidrógeno-1 con un núcleo protón, e hidrógeno-2, llamado deuterio, con un núcleo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 13 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 13. Una expresión general para los niveles de energía de los átomos y iones de un electrón es Aquí μ es la masa reducida, conocida por μ = m1m2/(m1 + m2) donde m1 es la masa del electrón y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 12 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 12. Un electrón está en la n-ésima órbita de Bohr del átomo de hidrógeno. a) Demuestre que el periodo del electrón es T = t0n3 y determine el valor numérico de t0. b) En promedio, un electrón permanece en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 11 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 11. El positrón es la antipartícula del electrón. Tiene la misma masa y una carga eléctrica positiva de la misma magnitud que la del electrón. El positronio es un átomo parecido al hidrógeno que consiste en un positrón…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 10 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 10. Un fotón con 2.28 eV de energía apenas es capaz de causar un efecto fotoeléctrico cuando golpea una placa de sodio. Suponga que, en vez de ello, el fotón es absorbido por hidrógeno. Encuentre a) el mínimo n…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 9 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 9. a) Elabore un diagrama de nivel de energía para el ion He+, en el cual Z = 2. b) ¿Cuál es la ionización de energía para He+? Solución: CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO FÍSICA SERWAY VOLUMEN…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 8 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 8. Un conjunto de átomos de hidrógeno en estado fundamental absorbe un haz de luz monocromático de tal forma que se observan seis longitudes de onda cuando el hidrógeno se relaja de vuelta al estado fundamental. a) ¿Cuál es…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 7 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 7. Un átomo de hidrógeno está en su primer estado excitado (n = 2). Utilizando la teoría de Bohr del átomo, calcule a) el radio de la órbita, b) la cantidad de movimiento lineal del electrón, c) la cantidad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 6 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 6. Para un átomo de hidrógeno en su estado fundamental, utilice el modelo de Bohr para calcular a) la rapidez orbital del electrón, b) la energía cinética del electrón y c) la energía potencial eléctrica del átomo. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 5 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 5. La serie de Balmer para el átomo de hidrógeno corresponde a las transiciones electrónicas que terminan en el estado con número cuántico n = 2, como se muestra en la figura 42.2 y la figura 42.8. a) Considere…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 4 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 4. En el experimento de dispersión de Rutherford, existen partículas alfa de 4.00 MeV (núcleos de 4He que contienen 2 protones y 2 neutrones) que se dispersan en núcleos de oro (que contienen 79 protones y 118 neutrones).…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 3 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 3. De acuerdo con la física clásica, una carga e móvil con una aceleración a emite con una rapidez de a) Demuestre que un electrón en un átomo de hidrógeno clásico (véase la figura 42.5) se mueve en espiral…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 2 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 2. a) Un átomo aislado de cierto elemento emite luz de 520 nm de longitud de onda cuando el átomo cae de su quinto estado excitado a su segundo estado excitado. El átomo emite un fotón de 410 nm…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 1 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY 1. a) ¿Qué valor de ni se asocia con la línea espectral 94.96 nm en la serie de Lyman del hidrógeno? b) ¿Qué pasaría si? ¿Podría asociarse esta longitud de onda con la serie de Paschen o con la…