E-učionica za učenje fizike

Arhiva za kategoriju ‘Spektar atoma vodonika’

Spektar atoma vodonika

Spektar atoma vodonika se objašnjava – kvantnim prelazima.

Emisioni spektar atoma vodonika

spektar av1 copy

Demonstracija: propuštanjem svetlosti vodonikove lampe kroz prizmu dobija se spektar atoma vodonika na zaklonu, slika:chemwiki.ucdavis.edu

Kada se svetlost vodonikove lampe propusti kroz prizmu na zaklonu se  dobija vidljivi deo  spektra atoma vodonika, kao na slici:

exp_linije

Eksperimentalno dobijene emisione spektralne linije atoma vodonika, slika: chemwiki.ucdavis.edu

Tanke linije predstavljaju emisioni spektar – linije nastaju pri tačno određenim frekvencijama zračenja – odnosno na tačno određenim talasnim dužinama. Kada elektron u atomu prelazi sa višeg na niži energetski nivo emituje se foton (čestica svetlosti) tačno određene energije (frekvencije i talasne dužine) – što proizvodi karakterističan spektar.

Hemission1

Emisione spektralne linije atoma vodonika i vrednosti talasnih dužina, slika: intro.chem.okstate.edu

Serije spektralnih linija koje nastaju kod vodonika su: Lajmanova (prelaz elektrona na prvi nivo), Balmerova (prelaz elektrona na drugi nivo), Pašenova (prelaz elektrona na treći nivo), Brektova (prelaz elektrona na četvrti nivo) i Pfundova (prelaz elektrona na peti nivo). Jedino Balmerova serija spada u oblast vidljivog dela spektra.

serije-spektra1

Spektralne serije kod atoma vodonika, slika: chemweb.ucc.ie

Spektralne serije sa vrednostima odgovarajućih talasnih dužina emitovanog zračenja date su na sledećoj slici:

spektralne-linije-1

Spektralne serije i vrednosti talasnih dužina atoma vodonika. U zagradama su navedene godine kada su otkrivene, slika: en.wikipedia.org

Ridbergova formula za talasnu dužinu:

ridbergovaformula-2

pri čemu je m>n.

Za n=1 govorimo o Lajmanovoj seriji, m=2,3,4…

Za n=2 govorimo o Balmerovoj seriji, m=3, 4, 5,… itd.

Ridbergova konstanta

R=10967758  1/m

Apsorpcione i emisione linije spektra

Emisioni (ili apsorpcioni) spektar je za svaki atom drugačiji – pa se može smatrati za „ličnu kartu atoma“ ali i više od toga jer otkriva informacije o uslovima koji vladaju u sistemu i oko njega.

Apsorpcioni spektar nastaje kada atom apsorbuje energiju fotona (zato što elektron prelazi sa nižeg na viši energijski nivo). Emisioni spektar nastaje kada atom emituje foton (zato što elektron prelazi sa višeg na niži energetski nivo). Svaki spektar je okarakterisan odgovarajućom spektralnom linijom. Za isti atom (npr. isti gas)  se uvek dobija isti položaj apsorpcionih ili spektralnih linija (pogledaj sliku).

Spektralna linija nastaje emisijom (ili apsorpcijom) unutar sistema (atoma) i upravo zbog toga mora da karakteriše i sam taj sistem – atom, ali i uslove u sistemu koji su prisutni u toku emisije (ili apsorpcije). Interakcije koje utiču na atom (npr. spoljašnje električno, magnetno, gravitaciono polje) utiču i na oblik spektralne linije. Zato je u obliku spektralne linije zapisano sve o uslovima koji su vladali u sistemu u trenutku nastanka linije.

apsorpcione-i-emisione-lini

Apsorpcioni i emisioni spektar paralelno pored odgovarajućih apsorpcionih i emisionih linija u spektru atoma vodonika, slika: http://www.astronomynotes.com

Ponovite gradivo uz objašnjenje spektralne emisije vodonika i helijuma na Engleskom jeziku:

Advertisements

Oblak oznaka

%d bloggers like this: