Γιατί οι μεταβάσεις Lyman παράγουν υπεριώδη φωτόνια ενώ τα Balmer ορατά φωτόνια;

Η διαφορά στον τύπο φωτονίου που εκπέμπεται από τις μεταβάσεις Lyman και Balmer προέρχεται από τα επίπεδα ενέργειας που εμπλέκονται στις μεταβάσεις .

* σειρά Lyman: Αυτές οι μεταβάσεις περιλαμβάνουν ηλεκτρόνια που πέφτουν από υψηλότερα επίπεδα ενέργειας (n =2, 3, 4, ...) στην κατάσταση εδάφους (n =1) . Η ενεργειακή διαφορά μεταξύ αυτών των επιπέδων είναι μεγάλη, με αποτέλεσμα την εκπομπή υψηλής ενέργειας Ultraviolet Photons .

* Balmer Series: Αυτές οι μεταβάσεις περιλαμβάνουν ηλεκτρόνια που πέφτουν από υψηλότερα επίπεδα ενέργειας (n =3, 4, 5, ...) στην Πρώτη διεγερμένη κατάσταση (n =2) . Η διαφορά ενέργειας μεταξύ αυτών των επιπέδων είναι μικρότερη από ό, τι στη σειρά Lyman, με αποτέλεσμα την εκπομπή χαμηλότερης ενέργειας Ορατά φωτόνια φωτός .

Εδώ είναι μια απλή αναλογία:φανταστείτε μια σκάλα με το πρώτο βήμα που αντιπροσωπεύει την κατάσταση εδάφους (n =1) και κάθε επόμενο βήμα που αντιπροσωπεύει υψηλότερα επίπεδα ενέργειας.

* μεταβάσεις Lyman: Ένα ηλεκτρόνιο πέφτει από ένα υψηλότερο βήμα (n =2, 3, 4, ...) μέχρι το πρώτο βήμα (n =1). Αυτή είναι μια μεγάλη πτώση, απελευθερώνοντας πολλή ενέργεια ως υπεριώδη φωτόνιο.

* Μεταβάσεις Balmer: Ένα ηλεκτρόνιο πέφτει από ένα υψηλότερο βήμα (n =3, 4, 5, ...) στο δεύτερο βήμα (n =2). Πρόκειται για μια μικρότερη πτώση, απελευθερώνοντας λιγότερη ενέργεια ως ορατό ελαφρύ φωτόνιο.

Συνοπτικά: Η ενεργειακή διαφορά μεταξύ των επιπέδων ενέργειας που εμπλέκονται σε μια μετάβαση καθορίζει την ενέργεια και το μήκος κύματος του εκπεμπόμενου φωτονίου. Οι μεγαλύτερες ενεργειακές διαφορές οδηγούν σε φωτόνια υψηλότερης ενέργειας (μικρότερο μήκος κύματος) όπως το Ultraviolet, ενώ οι μικρότερες ενεργειακές διαφορές οδηγούν σε φωτόνια χαμηλότερης ενέργειας (μεγαλύτερο μήκος κύματος) όπως ορατό φως.