Het atoommodel van Bohr & waterstofspectra
Elektronen in een atoom kunnen alleen specifieke vaste energieniveaus bezetten, zoals sporten op een ladder — ze kunnen er nooit tussenin zitten. Wanneer een elektron van een hogere sport naar een lagere springt, zendt hij één enkel foton uit dat precies dat energieverschil draagt, en daarom gloeit waterstof in scherpe, duidelijke kleuren in plaats van een gladde regenboog.
1/λ = R · (1/n₁² − 1/n₂²)
- λ — golflengte (m): de golflengte van het licht dat door de sprong van het elektron wordt uitgezonden
- R — constante van Rydberg (1/m): een vaste constante die de schaal van de energieniveaus van waterstof bepaalt
- n₁ — lagere niveau (—): het energieniveau waar het elektron landt, dichter bij de kern
- n₂ — hogere niveau (—): het energieniveau waar het elektron vertrekt, verder van de kern
Een elektron in een waterstofatoom daalt van energieniveau n = 3 naar energieniveau n = 2 — de eerste lijn van de Balmerserie. Bepaal 1/λ in termen van de Rydbergconstante 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