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Quando um átomo de elétrons se move para um estado de energia mais baixo, o átomo libera energia na forma de um fóton. Dependendo da energia envolvida no processo de emissão, esse fóton pode ou não ocorrer na faixa visível do espectro eletromagnético. Quando um elétron de átomos de hidrogênio retorna ao estado fundamental, a luz emitida está na faixa ultravioleta do espectro eletromagnético. Portanto, não é visível.
Estrutura do átomo
O elétron em um átomo de hidrogênio orbita o núcleo em um nível de energia específico. De acordo com o modelo Bohr do átomo, esses níveis de energia são quantizados; eles podem ter apenas valores inteiros. Portanto, o elétron salta entre diferentes níveis de energia. À medida que o elétron se afasta do núcleo, ele tem mais energia. Quando passa para um estado de energia mais baixo, libera essa energia.
Relação entre energia e comprimento de onda
Uma energia de fótons é diretamente proporcional à sua frequência e inversamente proporcional ao seu comprimento de onda. Portanto, os fótons emitidos devido a transições de energia maiores tendem a ter comprimentos de onda mais curtos. A relação entre a transição de um elétron e seu comprimento de onda é modelada em uma equação formulada por Niels Bohr. Os resultados da equação de Bohrs correspondem aos dados de emissão observados.
Lyman Series
A série Lyman é o nome para transições do elétron entre um estado excitado e o estado fundamental. Todos os fótons emitidos na série Lyman estão na faixa ultravioleta do espectro eletromagnético. O menor comprimento de onda é de 93.782 nanômetros e o maior, do nível dois a um, é de 121.566 nanômetros.
Balmer Series
A série Balmer é a série de emissão de hidrogênio que envolve luz visível. Os valores de emissão para a série Balmer variam de 383,5384 nanômetros a 656,2852 nanômetros. Eles variam de violeta a vermelho, respectivamente. As linhas de emissão da série Balmer envolvem a transição de elétrons de um nível de energia mais alto para um segundo nível de energia de hidrogênio.