Fizică Fizică nucleară
Spectre atomice explicatii si exemple
Spectrele atomice sunt benzi de linii luminoase sau întunecate care apar când atomii emit sau absorb radiație electromagnetică. Aceste spectre sunt unice pentru fiecare element și servesc ca amprentă pentru identificarea componenței chimice. Ele se împart în spectre de emisie (linii luminoase pe fundal întunecat) și spectre de absorbție (linii întunecate pe fundal luminos).
Tipuri de spectre atomice
- Spectre de emisie Apare când atomii excitați revin la stări cu energie mai mică, emitând fotoni. Exemplu: liniile roșii, albastre și violet ale hidrogenului în seria Balmer, cu lungimi de undă de 656 nm (roșu), 486 nm (albastru), 434 nm (violet).
- Spectre de absorbție Apare când atomii absorb fotoni cu energii specifice pentru a trece la stări excitate. Exemplu: Soarele prezintă linii întunecate (linii Fraunhofer) corespunzătoare absorbției de către elementele din atmosfera solară, cum ar fi liniile de sodiu la 589 nm.
Explicații bazate pe modelul Bohr
- Tranziții energetice Energia fotonului emis sau absorbit este dată de formula ΔE = E_final - E_inițial = h·ν, unde h este constanta Planck și ν este frecvența. Pentru hidrogen, E_n = -13,6 eV / n², cu n număr cuantic principal.
- Seria spectrală a hidrogenului Seria Lyman (UV): tranziții la n=1; seria Balmer (vizibil): la n=2; seria Paschen (IR): la n=3. Exemplu numeric: pentru tranziția de la n=3 la n=2 în hidrogen, ΔE = -1,51 eV - (-3,40 eV) = 1,89 eV, corespunzând unei lungimi de undă de 656 nm.
Folosește formula lui Rydberg (1/λ = R(1/n₁² - 1/n₂²)) pentru a calcula lungimile de undă în spectrele hidrogenului.