Zašto atomi emitiraju ili apsorbiraju svjetlost specifičnih valnih duljina?

Odgovor:

Elektroni u atomu mogu zauzeti samo određene dopuštene razine energije. Kada elektron pada s više energetske razine na nižu, višak energije se emitira kao foton svjetlosti, a njegova valna duljina ovisi o promjeni energije elektrona.

Obrazloženje:

Elektroni u atomu mogu zauzeti samo određene dopuštene razine energije. To je bio jedan od prvih rezultata kvantne mehanike. Klasična fizika je predvidjela da će negativno nabijeni elektron pasti u pozitivno nabijenu jezgru koja emitira kontinuirani spektar svjetlosti kao što je to i učinila. To očito nije slučaj, kao da ne bi bilo stabilnih atoma. Kasnije je otkriveno da se to nije dogodilo jer elektroni mogu zauzimati samo diskretne energetske razine unutar atoma.

Kada elektron pada s više razine energije na nižu, višak energije se emitira kao foton svjetla. Valna duljina, # Lambda # fotona obrnuto proporcionalno promjeni energije elektrona:

# lambda = (c puta h) / tekst (promjena energije elektrona) #

Gdje je c brzina svjetlosti u vakuumu, a h je Planckova konstanta.

Dopuštene su samo određene razine energije, tako da su mogući samo određeni prijelazi, pa se specifične valne duljine emitiraju kada elektron padne na nižu razinu energije. Nasuprot tome, atomski elektron se može promicati na višu razinu energije kada apsorbira foton. Opet zato što su dopušteni samo određeni prijelazi, mogu se apsorbirati samo određene valne duljine.