水素原子のスペクトルの理論的な説明

水素原子のスペクトルの理論的な説明

電子が n 番目の定常状態 E_n から n’番目の定常状態 E_n’ に移るときに放出される光の波長を λ [m] とします。

λに関しては:
1/λ = ν/c
が成り立ちます(「ν」は「ニュー」です)。

これに h/h を掛けて、振動数条件水素原子のエネルギー準位の知識を利用すれば:



と表せます。


まず、この式を以前の記事の式と比較すると、リュードベリ定数は:

と表せることがわかります。


また、n’が1、2、3 のときの式は、それぞれ、ライマン系列、バルマー系列、パッシェン系列を表す式と一致します。

したがって:
ライマン系列は、より高いエネルギー準位から、E_1 の状態に電子が遷移するときに放出される光のスペクトル
バルマー系列は、より高いエネルギー準位から、E_2 の状態に電子が遷移するときに放出される光のスペクトル
パッシェン系列は、より高いエネルギー準位から、E_3 の状態に電子が遷移するときに放出される光のスペクトル
ということがわかります。
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