Ποια είναι η συντομότερη ακτινοβολία μήκους κύματος στη σειρά Balmer;

Η συντομότερη ακτινοβολία μήκους κύματος στη σειρά Balmer αντιστοιχεί στη μετάβαση από το n =∞ επίπεδο ενέργειας στο n =2 επίπεδο ενέργειας. Εδώ είναι γιατί:

* Balmer Series: Αυτή η σειρά φασματικών γραμμών στο άτομο υδρογόνου χαρακτηρίζεται από μεταβάσεις ηλεκτρονίων που τελειώνουν στο επίπεδο ενέργειας n =2.

* Επίπεδα ενέργειας: Όσο υψηλότερο είναι το επίπεδο ενέργειας (Ν), τόσο περισσότερο το ηλεκτρόνιο προέρχεται από τον πυρήνα.

* Μήκος κύματος και ενέργεια: Μια μετάβαση από ένα υψηλότερο επίπεδο ενέργειας σε ένα χαμηλότερο απελευθερώνει ενέργεια και αυτή η ενέργεια εκπέμπεται ως φωτόνιο. Όσο υψηλότερη είναι η διαφορά ενέργειας, τόσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος του εκπεμπόμενου φωτονίου.

Υπολογισμός

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη φόρμουλα Rydberg για να υπολογίσετε το μήκος κύματος:

1/λ =R (1/2² - 1/n²)

Οπου:

* λ είναι το μήκος κύματος

* R είναι η σταθερά Rydberg (περίπου 1,097 x 10⁷ m⁻⁻)

* n είναι το αρχικό επίπεδο ενέργειας (σε αυτή την περίπτωση, πλησιάζοντας το άπειρο)

Καθώς το N προσεγγίζει το άπειρο, ο όρος 1/n² πλησιάζει το μηδέν. Επομένως, η εξίσωση απλοποιεί:

1/λ =r/4

Επίλυση για λ, παίρνουμε:

λ =4/r

Συνδέοντας την τιμή για το R:

λ ≈ 364,6 nm

Επομένως, η συντομότερη ακτινοβολία μήκους κύματος στη σειρά Balmer είναι περίπου 364,6 νανόμετρα. Αυτό αντιστοιχεί στην υπεριώδη περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.