Формула Ридберга для водорода

Мне сказали, что если атом водорода подвергается воздействию электромагнитного излучения с длиной волны λ так что формула Ридберга

1 λ "=" р ( 1 н 1 2 1 н 2 2 )

действителен для двух целых чисел н 1 и н 2 , то электрон в атоме водорода перешел бы с уровня н 1 выровнять н 2 .

  1. Если это так, то что произойдет, если при фиксированном λ и начальный уровень энергии н 1 , н 2 оказывается не целым числом?

  2. Я читал, что на самом деле это уравнение описывает не то, что я написал выше, а противоположный процесс. А именно, что если электрон атома водорода уже возбужден и находится на энергетическом уровне н 2 , то когда он возвращается на более низкий уровень н 1 фотон с длиной волны λ испускается. Являются ли оба процесса (переход электрона из н 1 к н 2 и наоборот) описывается этим уравнением или только одним из них?

  3. У меня проблемы с получением всего этого уровня. Я имею в виду, что атом водорода имеет только одну орбиту, так как же его единственный электрон может переходить с одной орбиты на другую, если есть только одна из них?

Атом водорода не имеет орбит. У него есть орбитали, и их бесконечное количество. На какой орбитали «может находиться электрон», зависит от возбужденного состояния атома. Можно «ходить» атомами вверх и вниз по этим энергетическим уровням, хотя водород — не очень хорошая система для абсорбционной спектроскопии такого рода. Прежде всего, это не атомарный водород, а молекулярный. ЧАС 2 , во-вторых, первый ряд энергий возбуждения приходится на ультрафиолет, что экспериментально сложнее, чем измерения в оптическом и ближнем ИК.

Ответы (1)

  1. Такой переход не может произойти, потому что н 1 и н 2 должны быть целыми числами, так как нет состояния с нецелым первичным квантовым числом. Таким образом, атом водорода не излучает фотон с длиной волны, не удовлетворяющей формуле Ридберга.
  2. Эта формула объясняет как излучение, так и поглощение. Спектр испускания и спектр поглощения одного и того же атома имеют одну и ту же линию, потому что процесс испускания является процессом, обратным процессу поглощения.
  3. Выбор в водороде может быть на 1s-орбитали или 2s-орбитали и т. д. Электрон существует на орбитали в какое-то время, но могут быть переходы. Это не означает, что водород имеет только одну орбиталь.
В случае поглощения атом водорода поглощает только электромагнитное излучение, длина волны которого удовлетворяет формуле Ридберга? Это единственный способ перевести электрон на более высокий уровень?
Да, это. Вы можете увидеть это в спектре поглощения водорода.