수소 원자의 스펙트럼을 논의하기 전에 그 정의를 알려주십시오. 따라서 원자의 전자가 에너지를 흡수하여 여기 상태를 얻는다는 것을 알고 있습니다. 그들은 낮은 에너지 수준에서 에너지 수준이 높을수록 점프합니다. 그들이 실제 상태로 돌아 오면 방사선을 방출합니다. 이 과정은 수소 원자의 경우에도 발생합니다. 따라서, 수소 원자를 통한 방출 스펙트럼 현상은 수소 원자 또는 수소 방출 스펙트럼의 스펙트럼으로 불릴 수있다.
초기에는 1800 년대로 거슬러 올라가는 가스가 흘렀으며 회절 이식을 통해 보였습니다. 그들은 연속적이지 않았지만 특정 파장을 가진 개별 선을 가진 스펙트럼을 관찰했습니다. 실험에서 빛을 방출하는 요소는 특징적인 화학 요소를 갖는 특정 파장을 갖는 것이 분명했다. 이것은 원자의 내부 부분에서 나온 원자 지문으로 바뀌 었습니다.
수소 방출 스펙트럼
일반적으로, 화학 요소 또는 화합물의 방출 스펙트럼은 전자기 방사선의 주파수의 스펙트럼이다. 이러한 전자기 방사선은 하위 에너지 상태로 돌아올 때 원자의 전자에 의해 방출됩니다. 모든 요소마다 방출 스펙트럼이 다르며 고유합니다. 따라서 알려지지 않은 구성 문제에 존재하는 요소를 식별하려면 분광기를 사용하는 것이 좋습니다.
또한, 분자의 방출 스펙트럼은 물질을 화학적으로 분석하는데 사용될 수있다. 수소 스펙트럼은 양자화 된 전자 구조를 증명하는 데 도움이됩니다. 수소 스펙트럼 다이어그램은 복잡하며, 이는 인간의 눈에 보이는 세 라인을 포함합니다. 자외선 및 적외선 영역에서도 두 라인의 패턴을 찾을 수 있습니다. 이것들은 그것들을 발견 한 것의 이름을 따서 명명 된 다양한“시리즈”에 속합니다.
수소 원자 의이 방출 스펙트럼은 Rydberg의 공식을 사용하여 파장과 함께 여러 스펙트럼 시리즈로 나눌 수 있습니다.
1vac =rz2 (1n12 –1n22)
여기서 R은 Rydberg 상수이며 그 값은 1.09737 × 107 M-1
입니다.Vac는 진공 상태에서 방출 된 빛의 파장을 나타냅니다.
Z는 원자 번호를 나타내고 N1과 N2는 n1
수소의 스펙트럼 라인은 'n'까지 직렬로 분류되며 시리즈의 가장 긴 파장/가장 낮은 주파수에서 시작합니다.
라인 2-1은 Lyman Alpha 시리즈
n
λ , 진공
(nm)
2
121.57
3
102.57
4
97.254
5
94.974
6
93.780
∞
91.175
n
λ , 공기
(nm)
3
656.3
4
486.1
5
434.0
6
410.2
7
397.0
∞
364.6
n
λ , 공기
(nm)
4
1875
5
1282
6
1094
7
1005
8
954.6
∞
820.4
수소 원자의 스펙트럼 시리즈 :
라인 7-3은 Paschen-Delta Series
입니다 Lyman 시리즈 :
일반적으로 Lyman 시리즈는 N =1의 양자 번호 N> 1 내지 1 번 궤도의 외부 궤도로부터 전자 전이에 의해 방출되는 라인으로 구성됩니다. 이 시리즈는 발견 자 Theodore Lyman의 이름의 이름을 따서 명명되었습니다. 그는이 라인을 1906 년에서 1914 년까지 발견했습니다.이 Lyman 시리즈와 관련된 파장은 자외선 밴드 내에 있습니다.
.
Balmer 시리즈 :
Balmer 시리즈에서 큰 전환 라인은 외부 궤도> 2 및 n =2에서 나온 것입니다. 요한 발머 (Johann Balmer)는이 시리즈를 발견 했으므로이 시리즈는 그의 이름을 따서 명명되었습니다. 그는 경험적 방정식 인 Balmer 공식을 발견했습니다. 이 공식은 Balmer 시리즈를 예측하는 데 도움이됩니다. 이전에 발머 라인은 H- 알파 (H-Alpha), H-Beta, H-Gamma로 명명되었으며, 여기서 H- 알파는 중요한 선이고 천문학에서 사용되며, 여기서 H는 수소를 나타냅니다. 처음 4 라인은 파장이 400 nm 이상이고 700 nm 미만입니다. 따라서, 그것들은 스펙트럼의 가시 부분이며 태양계에서 볼 수 있습니다.
Paschen 시리즈 :
이 특정 시리즈의 발견자는 독일 과학자 인 Friedrich Paschen입니다. 그는 1908 년에 그들을 관찰했다.이 Paschen 라인은 적외선 밴드에 속한다. 또한 브래킷 시리즈와 겹칩니다.
다른 많은 시리즈, 즉 Infrared Band, Pfund 시리즈, Humphreys 시리즈 및 더 큰 Brackett 시리즈가 있습니다.
수소 스펙트럼의 파장 :
수소 원자가 에너지를 흡수하고 더 높은 에너지를 얻을 때 원래 단계로 돌아 오는 동안 방사선을 방출합니다. 그러나 수소 원자가 광자에 의해 방출되면 전자는 더 높은 에너지 수준에서 더 낮은 에너지 수준으로갑니다. 따라서,이 전이가 발생할 때, 즉, 전자는 더 높은 에너지 수준에서 에너지 수준이 낮아지면 빛이 전달된다. 스펙트럼은 원자의 정량화로 인한 이러한 에너지 수준의 차이를 반영하는 파장으로 구성됩니다.
. Balmer 시리즈는 수소 방출 스펙트럼의 일련이라고합니다. 이 시리즈는 전자기 스펙트럼에만 있으며 볼 수 있습니다. 수소의 경우 Rydberg 상수의 값은 109677 cm-1입니다. 이 수소 방출 스펙트럼은 두 번째 쉘에서 다른 쉘까지 전자의 여기의 주요 원인입니다.
전환 이름은 더 나은 참조를 위해 아래에 나열되어 있습니다.
첫 번째 쉘에서 다른 쉘 라이먼 시리즈
2 차 쉘에서 다른 쉘- 발머 시리즈
3 번째 쉘에서 다른 쉘까지 - Paschen Series
4 번째 쉘에서 다른 쉘- 브라켓 시리즈
5 번째 쉘에서 다른 쉘 -pfund 시리즈까지.
스웨덴 과학자였던 Johannes Rydberg는 수소 스펙트럼 라인 방출의 파도 수를 계산하기위한 공식을 제안했습니다.
공식은 다음과 같습니다.
1/> =109677 (1/N12– 1/N22)
여기서는 N1의 값이 1에서 무한대까지,
범위입니다. 및 N2 =N1+1, N1+2… ..
1/>는 전자기 방사선의 파수를 나타내며 그 값은 109677 cm-1이며 일정합니다.
결론 :
전자 전이는 타임 키핑에 매우 도움이되므로 정확해야합니다. 우리 모두는 일상 생활에서 이러한 전환에 의존합니다. 통신, 휴대폰, GPS 신호를 포함한 모든 것이 시간이 필요합니다. 수소 샘플을 통해 백색광을 통과하면 에너지를 흡수하고 다음에 더 높은 에너지 수준으로 흥분하게됩니다. 흡수 및 방출 스펙트럼은 천문학자가 별 구성 및 성간 물질의 결정에도 사용합니다.
. 따라서 따라서 원자는 특정 파장에서만 빛을 방출하고 모든 파장의 연속 스펙트럼 대신 라인 스펙트럼을 생성 할 수 있습니다. 수소 원자의 스펙트럼은 특정 반경에서 전자의 원형 궤도를 가정함으로써 Neil Bohr에 의해 제안되었다. 스펙트럼 라인은 전자가 통과하는 전이로 인해 만 형성됩니다. Lyman-Balmer-Paschen 시리즈는 과학의 관점에서 매우 중요합니다. 수소 원자의 특수 시리즈는 전자 전이를 효과적으로 강조합니다. 핵에 가장 가까운 궤도는 원자의 접지 상태와 가장 안정적인 상태입니다.
