Espectro do átomo de hidrogênio

Em Física, espectro do átomo de hidrogénio é o conjunto de comprimentos de onda presentes na luz que o átomo de hidrogénio é capaz de emitir quando pula de níveis de energia. O modelo mais simples de átomo de hidrogénio é representado pelo átomo de Bohr.^[1][2]

Esse espectro de luz é composto de comprimentos de onda discretos, portanto seus valores são expressos pela Fórmula de Rydberg:^[3]

${\displaystyle {\frac {1}{\lambda _{\mathrm {vac} }}}=R_{\mathrm {H} }\left({\frac {1}{n_{1}^{2}}}-{\frac {1}{n_{2}^{2}}}\right)}$

Onde

${\displaystyle \lambda _{\mathrm {vac} }}$ é o comprimento de onda da luz emitida no vácuo,

${\displaystyle R_{\mathrm {H} }}$ é a constante de Rydberg para o hidrogénio,

${\displaystyle n_{1}}$ e ${\displaystyle n_{2}}$ são inteiros tais que ${\displaystyle n_{1}<n_{2}}$;

Deixando ${\displaystyle n_{1}}$ igual a 1 e fazendo ${\displaystyle n_{2}}$ percorrer de 2 até o infinito, as linhas de espectro conhecidas como série de Lyman convergem em 91nm. Da mesma maneira:

${\displaystyle n_{1}}$	${\displaystyle n_{2}}$	Nome	Converge para
1	${\displaystyle 2\rightarrow \infty }$	Série de Lyman	91nm
2	${\displaystyle 3\rightarrow \infty }$	Série de Balmer	365nm
3	${\displaystyle 4\rightarrow \infty }$	Série de Paschen	821nm
4	${\displaystyle 5\rightarrow \infty }$	Série de Brackett	1459nm
5	${\displaystyle 6\rightarrow \infty }$	Série de Pfund	2280nm
6	${\displaystyle 7\rightarrow \infty }$	Série de Humphreys	3283nm

O hidrogénio é o primeiro elemento da tabela periódica, com o espectro de emissão mais simples de analisar. É formado de um próton e de um elétron. A energia do elétron no referencial baricêntrico pode tomar apenas alguns valores discretos, chamados níveis de energia (ver modelo de átomo de Bohr). Quando o elétron passa de um nível mais alto à um nível mais baixo, ele emite um fóton. Assim, a luz emitida pode tomar apenas alguns valores discretos. Isso é como chamamos o seu espectro.^[1][4]

Referências

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