Atomlar neden belirli dalga boylarında ışık yayarlar?

Cevap:

Bir atomdaki elektronlar yalnızca izin verilen belirli enerji seviyelerini işgal edebilir. Bir elektron daha yüksek bir enerji seviyesinden daha düşük bir seviyeye düştüğünde, fazla enerji, dalga boyu elektron enerjisindeki değişime bağlı olarak, ışığın bir foton olarak yayılır.

Açıklama:

Bir atomdaki elektronlar yalnızca izin verilen belirli enerji seviyelerini işgal edebilir. Bu kuantum mekaniğinin ilk sonuçlarından biriydi. Klasik fizik, negatif yüklü bir elektronun olduğu gibi sürekli bir ışık spektrumu yayan pozitif yüklü bir çekirdeğe düşeceğini öngördü. Bu açık bir şekilde sanki kararlı atomlar yokmuşçasına geçerli değil. Elektronların atom içinde yalnızca ayrı enerji seviyelerini işgal edebildiği için bunun olamadığı daha sonra keşfedildi.

Bir elektron daha yüksek bir enerji seviyesinden daha düşük bir seviyeye düştüğünde, fazla enerji ışığın bir foton olarak yayılır. Dalga boyu, # Lamda # fotonun elektron enerjisindeki değişim ile ters orantılıdır:

# lambda = (c çarpı h) / metin (elektron enerjisindeki değişim) #

C, bir vakumdaki ışığın hızı ve h ise Planck'ın sabitidir.

Sadece belirli enerji seviyelerine izin verilir, bu nedenle sadece belirli geçişler mümkündür ve bu nedenle bir elektron daha düşük bir enerji seviyesine düştüğünde belirli dalga boyları yayılır. Tersine, bir fotoni absorbe ettiğinde atomik bir elektron daha yüksek bir enerji seviyesine yükseltilebilir. Yine, yalnızca belirli geçişlere izin verildiğinden, yalnızca belirli dalga boyları emilebilir.