Miért bocsátanak ki, vagy elnyelik az atomok bizonyos hullámhosszúságokat?

Válasz:

Az atomokban lévő elektronok csak bizonyos megengedett energiaszinteket foglalhatnak el. Amikor egy elektron egy magasabb energiaszintről egy alacsonyabbra csökken, a felesleges energiát a fény fotonja képezi, amelynek hullámhossza az elektronenergia változásától függ.

Magyarázat:

Az atomokban lévő elektronok csak bizonyos megengedett energiaszinteket foglalhatnak el. Ez volt a kvantummechanika egyik korai eredménye. A klasszikus fizika azt jósolta, hogy egy negatív töltésű elektron egy pozitív töltésű magba esik, amely folyamatosan fénysugárzást bocsát ki. Ez nyilvánvalóan nem így van, mintha nem lenne stabil atom. Később felfedezték, hogy ez nem történt meg, mert az elektronok csak különálló energiaszinteket foglalhatnak el az atomon belül.

Amikor egy elektron egy magasabb energiaszintről egy alacsonyabbra csökken, a felesleges energia a fény fotonjaként kerül kibocsátásra. A hullámhossz, # # Lamda a foton fordítottan arányos az elektronenergia változásával:

# lambda = (c-szer h) / szöveg (elektronenergia-változás) #

Ahol c a fény sebessége vákuumban, és h Planck állandó.

Csak bizonyos energiaszintek megengedettek, így csak bizonyos átmenetek lehetségesek, és így egy bizonyos hullámhosszúságot bocsátanak ki, amikor egy elektron alacsonyabb energiaszintre csökken. Ezzel ellentétben, egy atomelektron egy magasabb energiájú szintre emelhető, amikor egy fotont elnyel. Ismét azért, mert csak bizonyos átmenetek megengedettek, csak bizonyos hullámhosszokat lehet felszívni.