Περιεχόμενο
Όταν τα ηλεκτρόνια ατόμων μετακινούνται σε κατάσταση χαμηλότερης ενέργειας, το άτομο απελευθερώνει ενέργεια με τη μορφή φωτονίων. Ανάλογα με την ενέργεια που εμπλέκεται στη διαδικασία εκπομπής, το φωτόνιο αυτό μπορεί να συμβαίνει ή όχι στο ορατό εύρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Όταν ένα άτομο ηλεκτρονίων επιστρέφει στο έδαφος, το εκπεμπόμενο φως βρίσκεται στην υπεριώδη περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Επομένως, δεν είναι ορατό.
Δομή του ατόμου
Το ηλεκτρόνιο σε ένα άτομο υδρογόνου περιστρέφεται γύρω από τον πυρήνα σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο ενέργειας. Σύμφωνα με το μοντέλο Bohr του ατόμου, αυτά τα επίπεδα ενέργειας είναι κβαντισμένα. μπορούν να έχουν μόνο ακέραιες τιμές. Επομένως, το ηλεκτρόνιο μεταπηδά μεταξύ διαφορετικών επιπέδων ενέργειας. Καθώς το ηλεκτρόνιο παίρνει μακρύτερα από τον πυρήνα, έχει περισσότερη ενέργεια. Όταν μεταβιβάζεται πίσω σε χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση, απελευθερώνει αυτή την ενέργεια.
Σχέση μεταξύ ενέργειας και μήκους κύματος
Μια ενέργεια φωτονίων είναι άμεσα ανάλογη της συχνότητάς της και αντιστρόφως ανάλογη προς το μήκος κύματος της. Επομένως, τα φωτόνια που εκπέμπονται λόγω μεγαλύτερων ενεργειακών μεταβάσεων τείνουν να έχουν μικρότερα μήκη κύματος. Η σχέση μεταξύ της μετάβασης ενός ηλεκτρονίου και του μήκους κύματος του διαμορφώνεται σε μια εξίσωση που διαμορφώνεται από τον Niels Bohr. Τα αποτελέσματα της εξίσωσης του Bohrs ταιριάζουν με τα δεδομένα εκπομπών.
Σειρά Lyman
Η σειρά Lyman είναι το όνομα για τις μεταβάσεις του ηλεκτρονίου μεταξύ μιας διεγερμένης κατάστασης και της κατάστασης του εδάφους. Όλα τα εκπεμπόμενα φωτόνια στη σειρά Lyman βρίσκονται στην υπεριώδη περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Το χαμηλότερο μήκος κύματος είναι 93.782 νανόμετρα και το υψηλότερο μήκος κύματος, από το επίπεδο δύο έως το ένα, είναι 121.566 νανόμετρα.
Σειρά Balmer
Η σειρά Balmer είναι η σειρά εκπομπών υδρογόνου που περιλαμβάνει ορατό φως. Οι τιμές εκπομπών για τη σειρά Balmer κυμαίνονται από 383.5384 νανόμετρα έως 656.2852 νανόμετρα. Αυτά κυμαίνονται από βιολετί έως κόκκινο, αντίστοιχα. Οι γραμμές εκπομπής στη σειρά Balmer περιλαμβάνουν τη μετάβαση του ηλεκτρονίου από το επίπεδο ενέργειας σε υψηλότερη ενέργεια έως το δεύτερο επίπεδο ενέργειας υδρογόνου.