Cuando los electrones de un átomo se mueven a un estado de energía inferior, el átomo libera energía en forma de un fotón. Dependiendo de la energía involucrada en el proceso de emisión, este fotón puede ocurrir o no en el rango visible del espectro electromagnético. Cuando el electrón de un átomo de hidrógeno regresa al estado fundamental, la luz emitida se encuentra en el rango ultravioleta del espectro electromagnético. Por lo tanto, no es visible.

Estructura del átomo

El electrón en un átomo de hidrógeno orbita el núcleo a un nivel de energía específico. Según el modelo del átomo de Bohr, estos niveles de energía se cuantifican; solo pueden tener valores enteros. Por lo tanto, el electrón salta entre diferentes niveles de energía. A medida que el electrón se aleja del núcleo, tiene más energía. Cuando vuelve a un estado energético inferior, libera esta energía.

Relación entre energía y longitud de onda

La energía de un fotón es directamente proporcional a su frecuencia e inversamente proporcional a su longitud de onda. Por lo tanto, los fotones que se emiten debido a transiciones de energía más grandes tienden a tener longitudes de onda más cortas. La relación entre la transición de un electrón y su longitud de onda se modela en una ecuación formulada por Niels Bohr. Los resultados de la ecuación de Bohr coinciden con los datos de emisiones observados.

Serie Lyman

La serie Lyman es el nombre para las transiciones del electrón entre un estado excitado y el estado fundamental. Todos los fotones emitidos en la serie Lyman están en el rango ultravioleta del espectro electromagnético. La longitud de onda más baja es 93.782 nanómetros, y la longitud de onda más alta, del nivel dos al uno, es 121.566 nanómetros.

Serie Balmer

La serie Balmer es la serie de emisión de hidrógeno que involucra luz visible. Los valores de emisión para la serie Balmer van desde 383.5384 nanómetros hasta 656.2852 nanómetros. Estos van desde violeta hasta rojo, respectivamente. Las líneas de emisión en la serie de Balmer implican la transición del electrón de un nivel de energía más alto al segundo nivel de energía del hidrógeno.