Hur många olika spektrallinjer kan uppkomma då en atom övergår till ett slutligt läge i en viss nivå

Ett sätt är att elektronen hoppar direkt från skal 4 till skal 1.  Ett annat är att elektronen först hoppar till skal 2 och sedan till skal 1. Ett tredje sätt är att elektronen först hoppar till skal 3 och därifrån till skal 1. Vilka fler sätt finns det?

Smaragdalena skrev:

Ett sätt är att elektronen hoppar direkt från skal 4 till skal 1.  Ett annat är att elektronen först hoppar till skal 2 och sedan till skal 1. Ett tredje sätt är att elektronen först hoppar till skal 3 och därifrån till skal 1. Vilka fler sätt finns det?

Eftersom vi har en energinivådiagram så tänker jag att nivå 1 är grundtillståndet, det lägsta energitillstånd som svarar mot elektronen som befinner sig i den innersta tillåtna banan.

De högre liggande nivån (2, 3, 4, 5) representerar exciterade tillstånd. Sedan har kärnan en elektrostatisk dragningskraft, och att det krävs energi för att frigöra elektronen från kärnan. Ju mer energi man ger desto högre rörelseenergi får den elektron som frigörs.

Det första exciterade tillståndet är då n = 2, där grundtillståndet är n = 1.

Men jag fattar inte vad som menas med att ”atomen övergår till slutligt läge i nivå 1”.

Men jag fattar inte vad som menas med att ”atomen övergår till slutligt läge i nivå 1”.

De hade lika gärna kunnat skriva "Till sist är atomen i sitt grundtillstånd."

Såhär har jag blivit informerad:

• Atomen har olika energinivåer, och elektroner kan bara vara på en av energinivåerna.
• När en elektron rör sig ner en energinivå frigör den skillnaden mellan energin från skillnaden mellan energinivåerna som en foton.
• Elektronen kan hoppa över energinivåer, men det finns inget däremellan. Eftersom energin hos en foton är direkt kopplad till dess frekvens, sänds samma färg av ljus ut varje gång som leder till spektrallinjerna.

Jag förstod inte detta, behöver nog ett exempel. I det senare fallet har jag inte läst så mycket om fotoner, deras energi och kopplingen till frekvens. När jag googlar på "spektrala linjer" får jag detta:

"En spektrallinje är en mörk eller ljus linje i ett i övrigt enhetligt och kontinuerligt spektrum, som är ett resultat av ett överskott eller en brist på fotoner i ett smalt frekvensområde, jämfört med de närliggande frekvenserna."

Den nämner också ett "smalt frekvensområde", som jag inte förstod, eller vad det innebär att spektrallinjen är en linje i ett "enhetligt och kontinuerligt spektrum".

• Spektrallinjerna i väte man kan se är övergångarna till den sekundära nivån, eftersom de andra energiskillnaderna är för stora eller för små för att producera synligt ljus.

Så om jag förstår det rätt så är spektrallinjerna de färger som är synliga för oss, eller synligt ljus, vilket händer när fotoner frigörs på grund av övergången som görs mellan energinivåer av elektronerna? Om energiskillnaden, det vill säga skillnaden mellan energinivåerna från elektronernas övergångar, är för stor eller för liten, kommer vi då inte att kunna se färgerna?

Okej, så i emisspektrumet räknar jag det till 6 olika spektrallinjer:

$$\begin{gathered} 4⟶1 \\ 4⟶3 \\ 4⟶2 \\ 3⟶2 \\ 2⟶1 \\ 3⟶1 \end{gathered}$$

Vi har fyra stycken olika energiförändringar i synliga intervallet av den elektromagnetiska spektrumet. Från 4:e energinivån till första energinivån kommer det ske en stor sjunkning, och det kommer emitteras en foton. Man kan hitta frekvensen som e = hf för att identifiera vilken färg som avges, om jag förstår det rätt?

6 spektrallinjer verkar vettigt, 3 st från nivå 4 och neråt 2 st från nivå 3 och neråt och ett ifrån nivå 2 och neråt.

Vad har du för motivering till att det finns fyra stycken i det synliga intervallet? Det står bara "en atom", om de hamnar i det synliga intervallet beror på vilken atom det är.

Det avges väl en foton från alla övergångar neråt? 4->1 men också alla andra 5 övergångar du har skrivit.

Egocarpo skrev:

6 spektrallinjer verkar vettigt, 3 st från nivå 4 och neråt 2 st från nivå 3 och neråt och ett ifrån nivå 2 och neråt.

Vad har du för motivering till att det finns fyra stycken i det synliga intervallet? Det står bara "en atom", om de hamnar i det synliga intervallet beror på vilken atom det är.

Det avges väl en foton från alla övergångar neråt? 4->1 men också alla andra 5 övergångar du har skrivit.

Det finns totalt 6 olika övergångar, så ja, då borde väl 6 fotoner avges. Vilken foton som emitteras beror väl på övergången av elektronen ner till grundtillståndet, om jag förstår det rätt. 

Du har rätt att det inte står vilken atom det är eller något om synligt ljus.

Det finns 6 olika övergångar men alla kommer ju inte ske samtidigt från en excitation. :)

Två exempel. En elektron exciteras till nivå 4, då kan det bli lite olika fotoner som emitteras. 

1: Först nivå 4-> nivå 1 då friges bara en foton med våglängd kopplad till energiskillnaden mellan nivå 4 och nivå 1.

2: Först nivå 4-> nivå 2 sedan nivå 2-> nivå 1 då friges två fotoner en med våglängd kopplad till energi-diff mellan nivå 4 och nivå 2 samt en med våglängd kopplad till energi-diff mellan nivå 2 och nivå 1.

Hoppas ovanstående klarar upp lite!

Men för varje övergång finns blir det en foton med en specifik våglängd ja.