حالت پایه و برانگیخته

انرژی كل الكترون در مدار n ام به‌ صورت زیر به دست می‌آید:

مقدار E_R برابر است با:

این مقدار انرژی را "یك ریدبرگ" می‌گویند. به عبارتی:

برای اتم هیدروژن وقتی الكترون در مدار اول یعنی 1=n باشد می‌گوییم الكترون در حالت پایه قرار دارد. حال وقتی الكترون در مدارهای دیگر قرار گیرد می‌گوییم الكترون در حالت برانگیخته قرار دارد. بنابراین برای اتم هیدروژن خواهیم داشت:

این سطح انرژی حالت پایه اتم هیدروژن است، انرژی حالت‌های برانگیخته اتم هیدروژن را می‌توان از رابطه زیر پیدا كرد:

به ‌طور مثال برای 2=n داریم:

و برای 3=n داریم:

به‌ همین شكل انرژی الكترون در حالت‌های دیگر برانگیختگی را می‌توان به دست آورد.

در شكل زیر مدارهای مجاز اتم هیدروژن ترسیم شده است. همانطور كه می‌بینید چنانچه الكترون از مدارهای بالایی به سمت مدارهای پایینی حركت كند، یك موج انرژی از اتم به بیرون گسیل می‌شود. همانطور كه مشاهده می‌كنید با توجّه به اینكه الكترون قرار است به چه مداری برود رشته خاص آن را خواهیم داشت:

اگر الكترون اتم هیدروژن از مدار n به مدار m برود (n>m) طول موج نوری كه گسیل می‌دارد چقدر است؟

جواب:

طبق اصل 4 بور داریم:

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: مریم فروزان کیا