Niveles discretos de energía

Actividades

La energía del nivel fundamental es cero.

Se introduce

  • La energía del primer nivel, actuando en la barra de desplazamiento titulada nivel 1.
  • La energía del segundo nivel, actuando en la barra de desplazamiento titulada nivel 2. Las energías introducidas siempre deben ser menores que 2 eV (un electrón-voltios 1eV=1.6·10-19 J)
  • El valor de la temperatura en kelvin, en el control de edición titulado Temperatura

Se pulsa el botón titulado Ocupación para examinar en detalle el comportamiento del sistema

Se representan los niveles de energía y se calculan los números de ocupación. Se muestra mediante pequeños círculos de color rojo, la distribución de 100 partículas entre los distintos niveles de energía a dicha temperatura.

Si se pulsa el botón titulado Gráfica, se obtiene una representación gráfica de los números de ocupación n0, n1, n2, en función de la temperatura.

Sistema de dos niveles de energía

Examinemos primero un sistema de dos niveles de energía: Sea E0=0 y E1=E. La energía del primer nivel es cero.

Se introduce

  • la energía del primer nivel, actuando en la barra de desplazamiento titulada nivel 1.
  • y  cero, en el segundo control de edición titulado nivel 2.
  1. Obtener la expresión de la proporción de partículas en cada uno de los dos niveles de energía n0 y n1.
  2. Comparar dichas expresiones con la representación gráfica, describiendo sus características más importantes, y en particular, las siguientes:
  • ¿Cuánto vale los números de ocupación ni de cada nivel cuando la temperatura es muy baja?
  • ¿Cuándo la temperatura es muy alta?
  • ¿Para qué intervalo aproximado de temperaturas los números de ocupación cambian apreciablemente?

Sistema de tres niveles de energía

La energía del nivel fundamental es cero.

Se introduce

  • la energía del primer nivel, actuando en la barra de desplazamiento titulada nivel 1.
  • una energía mayor, actuando en la barra de desplazamiento titulada nivel 2..

Repetir las actividades enunciadas para un sistema de dos niveles de energía.