توجیه طیف نشری خطی هیدروژن

برای تولید طیف نشری خطی هیدروژن اگر در یک لوله تخلیه الکتریکی دارای فشار کم گاز هیدروژن، ولتاژی بالا اعمال کنیم در اثر التهاب گاز هیدروژن نوری به رنگ صورتی ایجاد می شود که در اثر عبور آن از یک منشور، طیف نشری خطی هیدروژن به وجود می آید. در ادامه از جم شیمی توجیه طیف نشری خطی هیدروژن را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

 توجیه طیف نشری خطی هیدروژن

 بور اعتقاد داشت که 4 خط طیف نشری خطی هیدروژن به دلیل بازگشت الکترون های برانگیخته به حالت پایه و نشر نور توسط آنهاست.

نکات مهم:

1- نشر این 4 نور بدلیل بازگشت الکترون از تراز های 6_5_4_3 به تراز 2 است.

 توجه:
در اتم هیدروژن نقل و انتقال از سایر ترازها به ترازهای پایین تر نیز ممکن است و وجود داشته باشد اما فقط طول موج حاصل از این 4 انتقال در ناحیه مرئی بوده که در فیلم عکاسی ثبت می شود.

2- هر انتقال طول موج و نور ویژه خود را دارد:
n=6 ===>n=2  رنگ بنفش و طول موج 410
n=5 ===>n=2 رنگ آبی و طول موج 434
n=4 ===>n=2 رنگ سبز و طول موج 486
n=3===> n=2 رنگ قرمز و طول موج 656
برای بخاطر سپاری این 4طول موج کلمه (باسق) را بخاطر داشته باشید.

3- فاصله ترازهای انرژی (لایه ها) در نزدیک هسته زیاد است به عبارتی اختلافات انرژی دو سطح در نزدیک هسته زیاد است.

4- الکترون هرچه مسیر بیشتری را طی کند (در حال برگشت) انرژی بیشتر و طول موج کمتری خواهد داشت.
(مثلا انتقال از 6 به 2 دارای مسیر بیشتری از بقیه بیشتر می باشد پس طول موج آن کمتر و انرژی بیشتری دارد)
با این نکته حتی اگر رنگ طول موج را هم در سوال مشخص نشده باشد به نکات زیادی می توان پی برد.

5- دقت کنید که بور با مدل اتمی خود طیف نشری خطی هیدروژن رو توجیه کرد اما چهار خط طیف نشری خطی هیدروژن رو نخستین بار آنگستروم پیدا کرد و 9 سال بعد طول موج هر خط را اندازه گیری کرد.

6- وقتی الکترون با گرفتن انرژی به تراز بینهایت منتقل می شود میگوییم یونش رخ داده است (تراز بینهایت نداریم در واقعا اگر از اتم الکترون برداریم تبدیل به یون + می شود)

 هر چه الکترون در تراز های بالاتر باشد یعنی انرژی بیشتری گرفته پس برای کندن آن نسبت به زمانی که در تراز های پایین تر باشد انرژی کمتری نیاز داریم.