Clase Excitación Atomica via Impacto Electrónico

Esta Clase es para hacer en casa, e idealmente charlar o discutir en grupo. En partes tienen que ver videos y responde a algunas preguntas. En parte tiene que leer algunos capítulos cortos de libros y bascar algunas cosas en internet. Revisaremos y charlaremos las respuestas durante la próxima clase presencial.

1) Excitación atómica por impacto electrónico.

Vean los siguientes videos
a) Experimento de Frank y Herz, con Mercurio, en castellano. https://youtu.be/vGq2cG8GPs0
b) Experimento de Frank y Herz, con Mercurio y Neón, en inglés. https://youtu.be/Jckgt5X9p60

Preguntas:
- ¿Cuál es el paso de voltaje necesario en el caso del Mg y de el Ne para ver un valle en la corriente? Estas diferencias de niveles corresponden a la excitación interna del átomo. Busquen en las tablas del NIST, a qué transición corresponde este salto de energía para cada caso.
- ¿Para qué se aplica una tensión negativa al electrodo del colector y cómo esperan que cambie el resultado si se cambia esta tensión?
- ¿Cómo se compara la longitud de onda de de Broglie del electrón que impacta y excita al átomo, con el radio atómico de Bohr?
- EXTRA.  En el video B se muestra cómo aparecen líneas de fluorescencia por cada calle en la corriente. Usando un modelo cinético clásico, ¿pueden estimar la posición y cantidad de líneas en función de la tensión aplicada?
-  EXTRA. En el video A se dice que solo una transición interna importa en la descripción del fenómeno. ¿Les parece que es cierto? ¿Qué energías tienen otras transiciones? Investiguen si se han propuesto modelos para estos experimentos que tomen en cuenta distintas transiciones.
- EXTRA. En el video B se muestra que tanto para el caso del Mg cómo el del Ne hay un voltaje a partir del cual se genera una descarga más intensa que las anteriores y con otras características espectrales y espaciales. ¿Qué es esta descarga, y cómo se la nombre? ¿Puede ser explicada por un modelo atómico sencillo como el que se utiliza para el “régimen de Frank-Herz”? ¿Qué características atómicas serán importantes para este nuevo régimen? ¿Qué otras variables serán importantes para describir esta otra descarga?
- EXTRA. ¿Por qué en lámparas de descarga gaseosa se utilizan fuentes conmutadas y muchas veces a alta frecuencia?
- EXTRA. Investiguen cómo funcionan los tubos fluorescentes, con los que solía iluminar lugares grandes antes de la aparición de las luminarias LED. Investiguen sobre luminarias antiguas de calle, como las de sodio y de mercurio de alta y de baja presión.

2) Autoionización
a) Video explicando la autodionización en He https://youtu.be/nd_sryUc1tc

Preguntas
- ¿Qué energía y que momento tiene el electrón emitido en el proceso descripto en el video?
- Repita el cálculo, pero para el estado inicial (3,3) y  final (1,k).

3) Efecto Auger y espectroscopías AES y XPS
Un método de autoionización más común, es el conocido como efecto Auger. Lean la sección 6.3.3 del Demtroder “Atoms, Molecules and Photons” y el 6.7 del Brandsen y Joachain “Physics of Atoms and Molecules”.

- ¿Cuál es la diferencia entre la Espectroscopía Auger y la de Emisión de electrones?
- ¿Qué aplicaciones suelen tener las técnicas descriptas? Busquen si hay lugares en la Argentina dónde se las utilice.
- ¿Suelen usarse estas técnicas más en sólidos, líquidos o gases?

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