Як пояснити, виходячи з теорії Бора, лінійчастий характер спектра атома водню?
Ответы
Відповідно до теорії Бора, атом водню складається з протона в центрі та електрона, що обертається навколо нього. Електрон може перебувати лише на певних орбітах, які називаються стаціонарними станами. Кожний стаціонарний стан має певну енергію.
Коли електрон переходить з одного стаціонарного стану в інший, він випромінює або поглинає фотон. Енергія фотона дорівнює різниці енергій двох стаціонарних станів.
Оскільки енергія фотона залежить лише від частоти світла, спектр атома водню складається з дискретних ліній, кожна з яких відповідає переходу між двома стаціонарними станами.
Формула Рідберга, що описує спектр атома водню, дає можливість визначити довжину хвилі λ будь-якої лінії спектру:
- λ = 1/R * (n1² - n2²)
- де R - стала Рідберга, а n1 та n2 - цілі числа, що відповідають початковому (n1) та кінцевому (n2) стаціонарним станам.
Для n1 = 1, n2 = 2, 3, 4, ... ми отримуємо серію Лаймана, яка лежить в ультрафіолетовому діапазоні. Для n1 = 2, n2 = 3, 4, ... ми отримуємо серію Бальмера, яка лежить у видимому діапазоні. Для n1 = 3, n2 = 4, ... ми отримуємо серію Пашена, яка лежить в інфрачервоному діапазоні.
Таким чином, лінійчастий характер спектра атома водню пояснюється дискретністю енергії стаціонарних станів електрона.