Innehåll
När en atomerelektron rör sig till ett lägre energitillstånd frigör atomen energi i form av en foton. Beroende på vilken energi som är involverad i utsläppsprocessen kan denna foton förekomma eller inte förekomma inom det synliga området för det elektromagnetiska spektrumet. När en väteatomerelektron återgår till marktillståndet är det utsända ljuset inom det elektromagnetiska spektrumets ultravioletta område. Därför är det inte synligt.
Atomets struktur
Elektronen i en väteatom kretsar kring kärnan på en specifik energinivå. Enligt Bohr-modellen för atomen kvantiseras dessa energinivåer; de kan bara ha heltal. Därför hoppar elektronen mellan olika energinivåer. När elektronen kommer längre från kärnan har den mer energi. När den övergår till ett lägre energitillstånd frigör det denna energi.
Förhållandet mellan energi och våglängd
En fotons energi är direkt proportionell mot dess frekvens och omvänt proportionell mot dess våglängd. Därför tenderar fotoner som släpps ut på grund av större energiövergångar att ha kortare våglängder. Förhållandet mellan övergången till en elektron och dess våglängd modelleras i en ekvation formulerad av Niels Bohr. Resultaten från Bohrs-ekvationen matchar observerade utsläppsdata.
Lyman-serien
Lyman-serien är namnet på övergångar av elektron mellan ett upphetsat tillstånd och marktillståndet. Alla de utsända fotonerna i Lyman-serien ligger inom det elektromagnetiska spektrumets ultravioletta område. Den lägsta våglängden är 93,782 nanometer, och den högsta våglängden, från nivå två till en, är 121,566 nanometer.
Balmer Series
Balmer-serien är vätgasutsläppsserien som involverar synligt ljus. Utsläppsvärdena för Balmer-serien sträcker sig från 383,5384 nanometer till 656,2852 nanometer. Dessa sträcker sig från respektive violetta till röda. Emissionslinjerna i Balmer-serien innebär att elektron övergår från en högre energinivå till vätgasens andra energinivå.