Modeli ya Bohr na Mistari ya Spektra

Katika hali ya Modeli, atomu huonyeshwa kwa njia mbili kando kwa kando: modeli ya Bohr, yenye maganda K, L, M…, na ngazi ya nishati kwa maganda madogo (s, p, d). Elektroni inaporuka kutoka kiwango cha juu kwenda cha chini, hutoa fotoni ambayo rangi yake hutegemea tofauti ya nishati kati ya viwango hivyo. Katika hali ya Jaribio, mwanga wa neli ya utoaji umeme hupita kwenye mpasuo na prizimu na kuunda, kwenye bamba la picha, mistari ya spektra ya elementi: "msimbo pau" wa mwanga unaotambulisha kila atomu. Katika spektra ya ufyonzaji, mwanga mweupe hupita kwenye atomu (katika Jaribio, taa humulika gesi iliyo ndani ya neli, bila utoaji umeme): atomu hufyonza tu rangi zenye nishati sawa kabisa na ya mruko kutoka kiwango cha msingi, nazo huwa mistari myeusi. Ndiyo maana spektra ya ufyonzaji ina mistari michache kuliko ya utoaji. Gesi nyingi, kama hidrojeni na heliamu, hufyonza mionzi ya urujuanimno tu: kwenye bamba la picha, linaloonyesha mwanga unaoonekana tu, hakuna mistari myeusi. Katika hali ya Jenga, atomu hujengwa kwa kuburuta protoni, nyutroni na elektroni (au kwa kuchagua elementi kwenye jedwali la vipindi), hadi oganesoni (Z = 118), na mpangilio kwa kanuni ya Aufbau: idadi ya protoni huamua elementi, elektroni za ziada au zinazokosekana huunda ioni na nyutroni hubadilisha uzito (isotopu). Atomu ikiwa haina chaji, kitufe "Ona spektra" hupeleka kwenye hali ya Modeli na elementi hiyo (kiigaji kina mistari ya atomu zisizo na chaji tu).

Viwango vya nishati na mistari ni thamani zilizopimwa, zilizochukuliwa kutoka hifadhidata ya spektra za atomu ya NIST. Rangi ya kila mstari hutokana na tofauti ya nishati kati ya viwango viwili, $\lambda = hc/\Delta E$. Ni kwa hidrojeni tu ambapo modeli ya Bohr hutoa thamani hizi kwa usahihi ($E_n = -13{,}6/n^2$ eV); kwa atomu nyingine, nusu-kipenyo za maganda ni kielelezo tu. Mistari iliyo karibu sana huonekana kama mmoja. Katika ufyonzaji, uwezekano wa kila mruko kufyonza hutokana na nguvu ya oscillator iliyokokotolewa kwa vigawo vya Einstein vya NIST; mwanga mweupe wa uigaji hutuma fotoni nyingi zaidi kwenye nishati za miruko hiyo kuliko taa halisi, ili mistari ionekane ndani ya sekunde chache.

Marco P. M. de Souza