Mira la foto de abajo. Estos son los niveles de energía de los elctrones para Hidrógeno y Mercurio, respectivamente:
(Fuente: http://www.aplusphysics.com/)
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((Tenga en cuenta que las energías en los diagramas son negativas ya que la referencia tomada como cero es la energía de ionización , es decir, la energía necesaria para eliminar el electrón del átomo))
Ahora, como ya sabrán, la mecánica cuántica permite que los electrones se “muevan” SOLAMENTE entre esos niveles de energía. Por lo tanto, los átomos absorberán solo la luz que permite tales transiciones específicas.
Esto causará las “líneas oscuras” en el espectro de absorción (es decir, en esas líneas la luz se absorbe, por cierto, las líneas tienen un ancho pequeño distinto de cero, ya que hay algo llamado ensanchamiento térmico causado por el desorden)
Por ejemplo, el hidrógeno absorberá un fotón de -3.4 – (-13.6) = 10.2 eV para su transición del estado fundamental (n = 1) al primer estado excitado (n = 2). Mercurio absorberá un fotón de energía 4.64 eV para la transición del GS al primer estado de exctación.
Lo mismo ocurre cuando los átomos en estados excitados (con electrones en estados de energía por encima del GS), ya que cuando los electrones vuelven al GS emitirán solo fotones de ciertas energías.
Aquí está el ejemplo de las líneas espectrales de absorción y emisión para hidrógeno:
Cada elemento tendrá diferentes transiciones permitidas, dependiendo de los niveles de energía permitidos de sus electrones (como puede ver en los diagramas anteriores), por lo tanto, cada elemento tiene su propia huella digital espectral.