Energija elektrona u atomu    Energija elektrona u atomu-zadaci   Primjena Bohr-ove teorije na linijskim spektrima gasa vodonika                                    

                                          Primjena Bohr-ove teorije na linijskim spektrima gasa vodonika-zadaci  Galerija     Kviz

Primjena Bohr-ove teorije na linijskim spektrima gasa vodonika

Poznato je da gas vodonika zrači u oblasti infracrvenog, vidljivog I ultravioletnog dijela elektromagnetnog spectra.

Na sobnoj temperature atomi gasa vodonika su uglavnom u osnovnom stanju.

Kada se gas zagrije do visoke temperature, ili se razrijeđeni gas u gasnoj cijevi stavi pod visoki napon, onda elektroni u atomima prime energiju I prelaze u pobuđena stanja.

Pri prelasku iz pobuđenih stanja u neka niža energijska stanja elektroni emituju kvante EM- zračenja.

Prema drugom Bohr-ovom postulatu, energija kvanta EM-zračenja jednaka je razlici energija elektrona na višem i nižem energijskom nivou,

hf = E_n - E_m

Pošto je c = גf slijedi hc/ג = mZ²e⁴/8€₀²h²(1/m²-1/n²), odakle je 1/ג=mZ²e⁴/8€₀²h³c(1/m²-1/n²).

Dobijena formula ima isti oblik kao empirijska formula 1/ג=R(1/m²-1/n²) za izračunavanje talasnih dužina spektralnih linija bilo koje serije spektralnih linija u zračenju gasa vodonika.

Formule postaju ekvivalentne kada se stavi da je R=mZ²e⁴/8€₀²h³c.

Kada se zamijene brojne vrijednosti poznatih konstanti dobija se brojna vrijednost za Rydberg-ovu konstantu: R=1,0974*10⁷m^-1, a to je vrijednost koja je u potpunoj saglasnosti sa vrijednošću ove konstante koja je ranije određena eksperimentalno.

Vrijednost Rydberg-ove konstante koja je dobijena teorijskim putem bila je prva potvrda tačnosti Bohr-ove teorije.

Na osnovu Bohr-ove teorije dobijena je ranije data empirijska formula 1/ג= R(1/m²-1/n²) i objašnjen je nastanak diskretnih, emisionih spektara kod gasa vodonika.

Energijski spektar elektrona ili jednoelektronski energijski spektar je skup svih mogućih energijskih nivoa jednog elektrona.

Grupa atoma u kojima elektroni vrše prelaske sa viših energijskih nivoa na osnovni energijski nivo emituju kvante EM-zračenja čije su talasne dužine jednake talasnim dužinama spektralnih linija Lyman-ove serije.

Druga grupa atoma u kojima elektroni vrše prelaske sa viših energijskih nivoa na drugi energijski nivo emituju zračenje koje odgovara spektralnim linijama Balmer-ove serije.

Atomi vodonika apsorbuju samo one fotone upadne bijele svijetlosti čija je energija jednaka energiji fotona koje atomi emituju kada nastaje emisioni spektar.

Bohr-ova teorija je ipak imala značajnu ulogu u razvoju nauke o atomu iako nije mogla objasniti zračenje atoma koji su složenije strukture.

Pojmovi kao što su stacionarna stanja, pobuđena stanja, energijski nivoi, energija jonizacije i slično zadržali su se i u kvantnoj teoriji koja je objasnila zračenja složenijih atoma.