Le modèle de Bohr et le spectre de l'hydrogène
Les électrons d'un atome ne peuvent occuper que des niveaux d'énergie fixes et spécifiques, comme les barreaux d'une échelle — ils ne peuvent jamais se trouver entre deux. Quand un électron saute d'un barreau supérieur à un inférieur, il émet un seul photon portant exactement cette différence d'énergie, c'est pourquoi l'hydrogène brille de couleurs nettes et distinctes plutôt que d'un arc-en-ciel lisse.
1/λ = R · (1/n₁² − 1/n₂²)
- λ — longueur d'onde (m): la longueur d'onde de la lumière émise par le saut de l'électron
- R — constante de Rydberg (1/m): une constante fixe qui fixe l'échelle des niveaux d'énergie de l'hydrogène
- n₁ — niveau inférieur (—): le niveau d'énergie sur lequel l'électron atterrit, plus proche du noyau
- n₂ — niveau supérieur (—): le niveau d'énergie d'où part l'électron, plus loin du noyau
Un électron dans un atome d'hydrogène passe du niveau d'énergie n = 3 au niveau n = 2 — la première ligne de la série de Balmer. Trouvez 1/λ en fonction de la constante de Rydberg R.
- n₁ = 2
- n₂ = 3
- 1/λ = R · (1/n₁² − 1/n₂²)
- 1/λ = R · (1/4 − 1/9) = R · (9/36 − 4/36)
1/λ = 5R/36