Γιατί το αέριο υδρογόνου που παράγεται στο εργαστήριο δεν λάμπει και εκπέμπει ακτινοβολίες;
1. Επίπεδα ενέργειας και διέγερση:
* κατάσταση εδάφους: Τα άτομα υδρογόνου στην κατάσταση του εδάφους τους έχουν το ηλεκτρόνιο τους στο χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας (n =1).
* διέγερση: Για να εκπέμπει φως, ένα ηλεκτρόνιο πρέπει να είναι ενθουσιασμένος σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας. Αυτό απαιτεί εισροή ενέργειας, συνήθως μέσω συγκρούσεων με άλλα σωματίδια ή απορρόφηση φωτονίων.
* Ανεπαρκής ενέργεια: Σε εργαστηριακό περιβάλλον, το αέριο υδρογόνου είναι συνήθως σε θερμοκρασία και πίεση δωματίου. Οι συγκρούσεις μεταξύ των μορίων υδρογόνου δεν παρέχουν αρκετή ενέργεια για να διεγείρουν τα ηλεκτρόνια σε υψηλότερα επίπεδα.
2. Χαμηλή συγκέντρωση διεγερμένων ατόμων:
* Ακόμη και αν μερικά άτομα υδρογόνου είναι ενθουσιασμένα, η συγκέντρωση διεγερμένων ατόμων είναι πολύ χαμηλή.
* Τα περισσότερα άτομα παραμένουν στην κατάσταση του εδάφους τους και δεν υπάρχουν αρκετά ενθουσιασμένα άτομα για να παράγουν μια ορατή λάμψη.
3. Ειδικά επίπεδα ενέργειας και εκπομπή φωτονίων:
* Όταν τα διεγερμένα άτομα υδρογόνου επιστρέφουν στην κατάσταση εδάφους τους, απελευθερώνουν φωτόνια ειδικών μηκών κύματος που αντιστοιχούν στην ενεργειακή διαφορά μεταξύ των επιπέδων.
* Τα εκπεμπόμενα φωτόνια ενδέχεται να πέσουν στην υπεριώδη ή υπέρυθρη περιοχή, τα οποία είναι αόρατα στο ανθρώπινο μάτι.
Όταν το υδρογόνο κάνει λάμψη:
* Ηλεκτρική εκκένωση: Η διέλευση ηλεκτρικής εκκένωσης (όπως σε ένα σωλήνα εκκένωσης) μέσω αερίου υδρογόνου μπορεί να παρέχει αρκετή ενέργεια για να διεγείρει τα άτομα, οδηγώντας σε ορατή εκπομπή φωτός. Αυτή είναι η αρχή πίσω από το διάσημο "φάσμα υδρογόνου" που παρατηρείται στη φασματοσκοπία.
* Υψηλές θερμοκρασίες: Το αέριο υδρογόνου θέρμανσης σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες (όπως σε μια φλόγα) μπορεί επίσης να ενθουσιάσει τα άτομα και να τους προκαλέσει να εκπέμπουν φως.
Συνοπτικά:
Το αέριο υδρογόνου σε εργαστηριακό περιβάλλον συνήθως στερείται των απαραίτητων συνθηκών (εισροή ενέργειας, διεγερμένα άτομα και ορατά μήκη κύματος) για να παράγει μια ορατή λάμψη. Απαιτεί συγκεκριμένες συνθήκες όπως η ηλεκτρική απόρριψη ή οι υψηλές θερμοκρασίες για να κάνουν τα ενθουσιασμένα άτομα να εκπέμπουν φως.
