Waarom zenden of absorberen atomen licht met specifieke golflengten?

Waarom zenden of absorberen atomen licht met specifieke golflengten?
Anonim

Antwoord:

De elektronen in een atoom kunnen alleen bepaalde toegestane energieniveaus bezetten. Wanneer een elektron van een hoger energieniveau naar een lager niveau valt, wordt de overtollige energie als een foton van het licht geëmitteerd, met zijn golflengte afhankelijk van de verandering in elektronenenergie.

Uitleg:

De elektronen in een atoom kunnen alleen bepaalde toegestane energieniveaus bezetten. Dit was een van de eerste resultaten van de kwantummechanica. De klassieke fysica voorspelde dat een negatief geladen elektron zou vallen in een positief geladen kern die een continu spectrum van licht uitzendt terwijl dit gebeurde. Dit is duidelijk niet het geval alsof er geen stabiele atomen zouden zijn. Later werd ontdekt dat dit niet gebeurde omdat elektronen alleen discrete energieniveaus binnen het atoom kunnen innemen.

Wanneer een elektron van een hoger energieniveau naar een lager niveau daalt, wordt de overtollige energie uitgestraald als een foton van licht. De golflengte, # Lambda # van het foton is omgekeerd evenredig met de verandering in elektronenenergie:

# lambda = (c maal h) / tekst (verandering in elektronenenergie) #

Waar c de snelheid van het licht is in een vacuüm en h is de constante van Planck.

Alleen bepaalde energieniveaus zijn toegestaan, dus alleen bepaalde overgangen zijn mogelijk en daarom worden specifieke golflengten uitgestraald wanneer een elektron zakt naar een lager energieniveau. Omgekeerd kan een atomisch elektron worden bevorderd tot een hoger energieniveau wanneer het een foton absorbeert. Nogmaals, omdat alleen bepaalde overgangen zijn toegestaan, kunnen alleen bepaalde golflengten worden geabsorbeerd.