Spectraallijnen

Atomen kunnen in een bepaald aantal energietoestanden voorkomen. De laagste energie toestand E1 van een atoom noemen we de grondtoestand. Het atoom kan bepaalde hoeveelheden energie opnemen. De geabsorbeerde energie kan zijn stralingsenergie, thermische energie, botsingsenergie.

Hogere energie toestanden zijn de 1e, 2 e, ….. aangeslagen toestanden.  E2 ,E3 enz.

Gaan we uit van energieschema van waterstof (H) – Binas tabel 21.

E∞ =13,60 eV       Geïoniseerde toestand

————–

E3 = 12,09 eV        2e aangeslagen toestand

E2 = 10,20 eV        1e aangeslagen toestand

E1 = 0,00 eV          grondtoestand

NB : tussen de 2e aangeslagen en de geïoniseerde toestand liggen nog veel meer energietoestanden. Als een atoom van een hogere naar een lagere energietoestand terugvalt komt er energie vrij, altijd in de vorm van straling. Een atoom dat terugvalt levert 1 foton op.

Energietoestanden waterstof

Rekenvoorbeeld

Stel een H-atoom verkeert in de 2e aangeslagen toestand (E3).

Nu kan het atoom terugvallen op de volgende manieren:

1.Rechtstreeks van E3 naar E1  

  (ΔE =E3– E1=12,09-   0,00=12,09 eV)

2.E3 naar E2 (ΔE =12,09-10,20 = 1,89 eV ) gevolgd door E2       

   naar E1  (10,20-0 = 10,20 eV)

Berekening van de golflengte die behoort bij de energieovergang van 1,89 eV.

ΔE = 1,89 eV = 1,89.1,6.10-19 = 3,024.10-19 J

ΔE=h.f     3,024.10-19 = 6,63.10-34 . f    

 f=(3,024.10-19) / (6,63.10-34) = 4,56.1014 Hz

c = f.λ      3,00.108 = 4,56.1014 .λ       λ = (3,00.108) /(4,56.1014) = 6,58.10-7 m = 658 nm Dit is de rode lijn uit het H-spectrum (Binas-20). Elke energieovergang correspondeert met een bepaalde frequentie (of golflengte).  

Enable Notifications    OK No thanks