Quando os elétrons de um átomo se movem para um estado de energia mais baixo, o átomo libera energia na forma de um fóton. Dependendo da energia envolvida no processo de emissão, este fóton pode ou não ocorrer na faixa visível do espectro eletromagnético. Quando o elétron de um átomo de hidrogênio retorna ao estado fundamental, a luz emitida está na faixa ultravioleta do espectro eletromagnético. Portanto, não é visível.

Estrutura do átomo

O elétron em um átomo de hidrogênio orbita o núcleo em um nível específico de energia. De acordo com o modelo de Bohr do átomo, esses níveis de energia são quantificados; eles só podem ter valores inteiros. Portanto, o elétron salta entre diferentes níveis de energia. À medida que o elétron se afasta do núcleo, ele tem mais energia. Quando transita de volta para um estado de energia mais baixa, libera essa energia.

Relação entre Energia e Comprimento de Onda

A energia de um fóton é diretamente proporcional à sua freqüência e inversamente proporcional ao seu comprimento de onda. Portanto, fótons que são emitidos devido a transições de energia maiores tendem a ter comprimentos de onda mais curtos. A relação entre a transição de um elétron e seu comprimento de onda é modelada em uma equação formulada por Niels Bohr. Os resultados da equação de Bohr coincidem com os dados de emissão observados.

Série Lyman

A série de Lyman é o nome para as transições do elétron entre um estado excitado e o estado fundamental. Todos os fótons emitidos na série de Lyman estão na faixa ultravioleta do espectro eletromagnético. O menor comprimento de onda é 93.782 nanômetros, e o maior comprimento de onda, do nível dois para um, é 121.566 nanômetros.

Balmer Series

A série Balmer é a série de emissão de hidrogênio que envolve a luz visível. Os valores de emissão para a série Balmer variam de 383,5384 nanômetros a 656,2852 nanômetros. Estes variam de violeta a vermelho, respectivamente. As linhas de emissão da série Balmer envolvem a transição de elétrons de um nível de energia mais alto para o segundo nível de energia do hidrogênio.