Un átomo de hidrógeno no emite rayos X. ¿Por qué?

Porque no puede

De vez en cuando, un electrón saltará a un estado de energía más alto que su estado fundamental, probablemente debido a la absorción de una foto o colisión con una partícula cercana, ganando así energía.

En general, el estado excitado no es el estado más estable del electrón. Entonces, el electrón tiende a caer a un estado de energía más bajo. Para conservar energía, cuando se mueve a un estado de energía más bajo, se emite un fotón con energía igual a la diferencia de energía entre los estados del electrón.

La diferencia en energía de dos capas para el hidrógeno viene dada por

[matemáticas] E = E_0 (\ frac {1} {n1 ^ 2} – \ frac {1} {n2 ^ 2}) [/ matemáticas]

Aquí n1 <n2 y [math] E_0 [/ math] es -13.6 eV. Incluso cuando E es máximo, el fotón emitido tiene 13.6eV de energía.

Los rayos X tienen energías en el rango de 100eV a 100keV, por lo que el hyrdogen ni siquiera puede acercarse.


Sé que los electrones no giran alrededor del núcleo en capas. Aún así, está perfectamente bien considerar el fenómeno para comprender la transición.

Los rayos X son producidos por dos procesos. Uno se debe a la rápida desaceleración de electrones bastante energéticos debido a la colisión con un átomo. Esto se llama ‘brehmstrahlung’ o ‘radiación de frenado’. Este es el mecanismo principal en una máquina de rayos X de un hospital. La otra forma es cuando un electrón orbital hace una transición a un orbital interno de menor energía en un metal pesado, porque la diferencia de energía entre los orbitales internos es lo suficientemente grande como para producir fotones con energía de fotones de rayos X. Estos se conocen como las líneas K. Los niveles de energía en hidrógeno solo permiten fotones de energías entre infrarrojo y ultravioleta.

Los elementos pesados ​​emiten rayos X cuando un electrón excitado en un nivel de energía alto cae a un nivel de energía más bajo. El nivel de energía más bajo en hidrógeno es de -13.6 eV. Un electrón que cae de un nivel superior puede emitir como máximo 13,6 eV, que es la energía de un fotón con una longitud de onda de 94 nm. Esto está en la parte ultravioleta del espectro. Los rayos X comienzan alrededor de 10 nm. Simplemente no hay suficiente energía en el hidrógeno.

Porque no tiene nutron

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