Perché gli atomi emettono o assorbono la luce di specifiche lunghezze d'onda?

Perché gli atomi emettono o assorbono la luce di specifiche lunghezze d'onda?
Anonim

Risposta:

Gli elettroni di un atomo possono occupare solo determinati livelli di energia consentiti. Quando un elettrone scende da un livello di energia superiore a uno inferiore, l'energia in eccesso viene emessa come un fotone di luce, con la sua lunghezza d'onda dipendente dal cambiamento di energia elettronica.

Spiegazione:

Gli elettroni di un atomo possono occupare solo determinati livelli di energia consentiti. Questo fu uno dei primi risultati della meccanica quantistica. La fisica classica predisse che un elettrone caricato negativamente cadrebbe in un nucleo caricato positivamente emettendo uno spettro continuo di luce mentre lo faceva. Ovviamente non è così, come se non ci fossero atomi stabili. È stato scoperto in seguito che questo non è accaduto perché gli elettroni possono solo occupare livelli di energia discreti all'interno dell'atomo.

Quando un elettrone scende da un livello di energia superiore a uno inferiore, l'energia in eccesso viene emessa come un fotone di luce. La lunghezza d'onda, # # Lamda del fotone è inversamente proporzionale al cambiamento di energia elettronica:

# lambda = (c volte h) / testo (modifica dell'energia degli elettroni) #

Dove c è la velocità della luce nel vuoto e h è la costante di Planck.

Sono consentiti solo determinati livelli di energia, quindi sono possibili solo alcune transizioni e quindi vengono emesse lunghezze d'onda specifiche quando un elettrone scende a un livello di energia inferiore. Viceversa, un elettrone atomico può essere promosso a un livello di energia più alto quando assorbe un fotone. Anche in questo caso, poiché sono consentite solo alcune transizioni, è possibile assorbire solo determinate lunghezze d'onda.