Γιατί το υδρογόνο εκπέμπει διαφορετικά μήκη κύματος φωτός από τον υδράργυρο;

Το υδρογόνο και ο υδράργυρος εκπέμπουν διαφορετικά μήκη κύματος φωτός λόγω των διαφορών στις ατομικές δομές και στα επίπεδα ενέργειας . Εδώ είναι μια κατανομή:

1. Ατομική δομή:

* υδρογόνο: Έχει ένα μόνο πρωτόνιο και ένα μόνο ηλεκτρόνιο. Το ηλεκτρόνιο του καταλαμβάνει ένα ενιαίο επίπεδο ενέργειας (n =1) στην κατάσταση του εδάφους του.

* υδράργυρος: Έχει 80 πρωτόνια και 80 ηλεκτρόνια, με πολλές πιο σύνθετες διαμορφώσεις ηλεκτρονίων. Έχει πολυάριθμα ενεργειακά επίπεδα και sublevels.

2. Επίπεδα ενέργειας:

* υδρογόνο: Λόγω της απλής δομής του, οι ενεργειακές διαφορές μεταξύ των πιθανών ενεργειακών επιπέδων του ηλεκτρονίου είναι σχετικά μεγάλες. Όταν ένα ηλεκτρόνιο απορροφά την ενέργεια και πηδά σε υψηλότερο επίπεδο, εκπέμπει συγκεκριμένα μήκη κύματος φωτός όταν επιστρέφει σε χαμηλότερο επίπεδο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα ξεχωριστό, απλό φάσμα γραμμής.

* υδράργυρος: Οι σύνθετες διαμορφώσεις ηλεκτρονίων του υδραργύρου οδηγούν σε πλήθος πιθανών μεταβάσεων ενέργειας. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα πολύ πιο περίπλοκο φάσμα με πολλές περισσότερες γραμμές, συμπεριλαμβανομένων τόσο των ορατών όσο και των υπεριώδους μήκους κύματος.

3. Φασματικές γραμμές:

* υδρογόνο: Εκπέμπει τη γνωστή σειρά Balmer των γραμμών στο ορατό φάσμα, συμπεριλαμβανομένων των γραμμών κόκκινου (H-alpha), μπλε (H-beta) και βιολετί (H-Gamma). Αυτές οι γραμμές αντιστοιχούν σε μεταβάσεις όπου το ηλεκτρόνιο πέφτει στο επίπεδο ενέργειας n =2.

* υδράργυρος: Εκπέμπει ένα χαρακτηριστικό μπλε-πράσινο φως, αλλά έχει και γραμμές στις περιοχές υπεριώδους και υπέρυθρης ακτινοβολίας. Το φάσμα του υδραργύρου είναι πολύ πιο περίπλοκο και περιλαμβάνει πολλές περισσότερες γραμμές.

Συνοπτικά: Οι διαφορές στην ατομική δομή και τα επίπεδα ενέργειας μεταξύ του υδρογόνου και του υδραργύρου οδηγούν σε ξεχωριστές μεταβάσεις ενέργειας και, κατά συνέπεια, διαφορετικά μήκη κύματος εκπεμπόμενου φωτός.