Năng lượng của nguyên tử hiđrô ở các trạng thái dừng được xác định bởi công thức E n = -13,6/ n 2 (eV) (với n = 1, 2, 3,...). n = 1 ứng với trạng thái cơ bản (trạng thái K) ; n = 2, 3, 4... ứng với các trạng thái kích thích (các trạng thái L, M, N,...). Quang phổ của nguyên tử hiđrô trong vùng ánh sáng nhìn thấy có 4 vạch là : đỏ, lam, chàm và tím. Các vạch này ứng với sự chuyển của các nguyên tử hiđrô từ các trạng thái kích thích M, N, O, P vể trạng thái L Hãy tính bước sóng ánh sáng ứng với các vạch đỏ, lam, chàm và tím.
Cho h = 6,625. 10 - 34 J.s ; c = 3. 10 8 m/s ; e = 1,6. 10 - 19 C.
Bước sóng của ánh sáng do nguyên tử hiđrô phát ra được tính theo công thức :
λ = hc/ ε ; ε = E t h ấ p - E c a o
Đối với vạch đỏ :
ε đ ỏ = E M - E L = -13,6/9 - (-13,6/4) = 1,89eV
λ đ ỏ = h c / ε đ ỏ = 6,5 μ m
Đối với vạch lam .
ε l a m = E N - E L = -13,6/16 - (-13,6/4) = 2,55eV
λ l a m = h c / ε l a m = 0,4871 μ m
Đối với vạch chàm :
ε c h à m = E O - E L = -13,6/25 - (-13,6/4) = 2,856eV
λ c h à m = h c / ε c h à m = 0,435 μ m
Đối với vạch tím :
ε t í m = E M - E P = -13,6/36 - (-13,6/4) = 3,02eV
λ t í m = h c / ε t í m = 0,4113 μ m