Zakaj atomi oddajajo ali absorbirajo svetlobo določenih valovnih dolžin?

Odgovor:

Elektroni v atomu lahko zasedajo le določene dovoljene ravni energije. Ko elektron pade z višje energetske ravni na nižjo, se odvečna energija oddaja kot foton svetlobe, njegova valovna dolžina pa je odvisna od spremembe v energiji elektronov.

Pojasnilo:

Elektroni v atomu lahko zasedajo le določene dovoljene ravni energije. To je bil eden prvih rezultatov kvantne mehanike. Klasična fizika je napovedala, da bo negativno nabiti elektron padel v pozitivno nabito jedro, ki oddaja neprekinjen spekter svetlobe. To očitno ni tako, kot bi bilo, če ne bi bilo stabilnih atomov. Kasneje je bilo ugotovljeno, da se to ni zgodilo, ker lahko elektroni zasedajo le diskretne energetske nivoje znotraj atoma.

Ko elektron pade z višje energetske ravni na nižjo, se odvečna energija oddaja kot foton svetlobe. Valovna dolžina, # lamda # fotona obratno sorazmerno s spremembo v energiji elektronov:

# lambda = (c krat h) / besedilo (sprememba v energiji elektronov) #

Kjer je c hitrost svetlobe v vakuumu in h je Planckova konstanta.

Dovoljene so le določene ravni energije, zato so možni le določeni prehodi, zato se specifične valovne dolžine oddajajo, ko elektron pade na nižjo energetsko raven. Nasprotno pa lahko atomski elektron pospešimo na višjo energetsko raven, ko absorbira foton. Ker so dovoljeni le nekateri prehodi, se lahko absorbirajo le določene valovne dolžine.