R es la constante de Rydberg, cuyo valor es
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El número n es simplemente un entero; la fórmula
anterior dá la mayor longitud de onda, 656 nm, cuando n=3, y dá cada una de las
longitudes de onda menores a medida que n aumenta hasta 6.
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656 nm es la línea roja en esa imagen, verdad?
Correcto; las longitudes de onda más cortas corresponden a las líneas
azul y al violeta que pueden verse. (La línea de 410 nm es muy débil, pero está allí
si se mira con cuidado.) Este conjunto de líneas fué llamado la Serie de
Balmer. Posteriormente, otros investigadores encontraron que las series podían
ser extendidas hasta longitudes de onda en el ultravioleta; la misma fórmula todavía
funcionaba, con valores mayores de n.
Hmm...según esa ecuación de Balmer, parece que cuando n se hace
mayor, las líneas deberían comenzar a aparecer realmente cerca una de la otra.
Así es, exactamente; en cuanto n se hace mayor, 1 sobre n al cuadrado se
hace menor, así que hay menos y menos diferencia entre líneas consecutivas. Se puede ver
que la serie tiene un límite--esto es, en cuanto n se hace mayor y mayor, las
longitudes de onda se aproximan más y más a un valor particular. Si n es
infinito, entonces 1 sobre n al cuadrado es 0 y si se aplican estos números, se
encontrará que la longitud de onda es 365 nm. Eso es lo que se vió en los experimentos;
al rededor de los 365 nm, las líneas estaban demasiado juntas para poder distinguirlas.
Entonces todas las líneas de emisión de un átomo de hidrógeno encajan
dentro de la serie de Balmer?
No, no lo hacen. A medida que los científicos exploraban las partes no
visibles del espectro, encontraron otras series que obedecían a fórmulas extremadamente
parecidas con la de Balmer. Por ejemplo, la
serie de Lyman, que se
encuentra totalmente en el ultravioleta, tiene la ecuación
Esos enteros deben tener algo que ver con los niveles de energía de Bohr.
Si,
lo tienen; le mostraré cómo Bohr fué capaz de deducir el momento angular del electrón
a partir de esta fórmula...