Espectro de Emisión

Cuando un átomo absorbe energía, los electrones se excitan y pasan a un nivel de energía superior. A medida que los electrones se relajan y alcanzan un estado de menor energía o al estado base, el exceso de energía se libera como fotón. La longitud de la onda de la luz absorbida y emitida depende de la diferencia entre los niveles de energía alta y baja.

Los resultados de luz emitida de alta energía de los electrones que se relajan desde un nivel de energía superior, y la luz emitida de baja energía resulta de la relajación de los electrones desde un nivel de energía más bajo. Un espectro de emisión es una medida de radiación emitida en un rango de longitudes de onda. Con especies elementales puras, el comportamiento de la emisión aparece como líneas de longitudes de onda específicas en lugar de un amplio espectro.

Este es el espectro de emisión del hidrógeno. El conjunto de líneas espectrales en la región de luz visible se conoce como la serie Balmer. Ocurre cuando los electrones hacen la transición desde un nivel de energía superior a n 3 hasta n 2.

El espectro de luz visible aparece como líneas espectrales en 410, 434, 486, y 656 nanométros, que corresponden a las transiciones de nivel de energía de n 3, 4, 5 y 6, respectivamente, an 2. Se pueden medir líneas espectrales adicionales fuera del rango visible, como la serie Lyman en la región UV y la serie Paschen en la región de infrarrojos. Las longitudes de onda de las líneas espectrales del hidrógeno se pueden predecir mediante una expresión matemática, donde RH es la constante de Rydberg, n1 es el número cuántico principal del nivel de energía más baja y n2 es el número cuántico principal para el nivel de energía más alto.

Para la serie de Balmer, n1 2. Puesto que los diferentes átomos tienen diferentes niveles de energía, las líneas de emisión espectral varían de un elemento a otro y se utilizan para identificar sustancias. El inverso de un espectro de emisión es su espectro de absorción.

Con respecto al hidrógeno, las líneas en su espectro de absorción están ubicados en las mismas longitudes de onda de su espectro de emisión, pero son oscuras. Estas son las longitudes de onda de la luz que son absorbidas por un átomo de hidrógeno cuando se expone a un espectro de luz blanca continua.