Si los electrones liberan la misma cantidad de energía que absorben, ¿por qué los átomos emiten diferentes frecuencias de luz cuando la sostienes sobre una llama?

Esa es una visión más simplista de un sistema muy complejo. Los electrones hacen transiciones entre estados de energía. Los estados de energía tienen diferentes propiedades, que determinan la probabilidad de que ocurra una transición. Tomemos, por ejemplo, un átomo excitado muchos niveles por encima de su estado fundamental. ¿Cómo vuelve el átomo al estado fundamental? Puede ser que el átomo haya absorbido la energía por varias rutas diferentes, de modo que la ruta directa al estado fundamental no sea muy probable. Entonces debe encontrar otra forma de perder su exceso de energía. Puede haber varias rutas diferentes de regreso al estado fundamental. Algunos caminos pueden ni siquiera involucrar luz, sino alguna otra transferencia de energía. Intento describir un poco sobre la complejidad de los sistemas atómicos y moleculares reales. Sin embargo, hay libros de texto escritos sobre este tema, por lo que unas pocas palabras difícilmente serán suficientes para hacerle justicia.

En resumen, la complejidad de los sistemas atómicos y moleculares reales explota rápidamente, lo que hace que la relajación energética sea un tema bastante complicado.

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Los electrones liberan la misma cantidad de energía que absorben si experimentan la misma transición . Sin embargo, los electrones no siempre experimentan la misma transición; de hecho pueden sufrir muchos diferentes. Por ejemplo, el electrón de hidrógeno puede sufrir n = 1 → n = 2, o n = 1 → n = 3, o incluso n = 2 → n = 3 (estos son solo algunos ejemplos, hay muchos más). Si está hablando de una molécula compleja, el número de posibilidades es aún mayor.

Resultado final: los electrones en un átomo / molécula dada pueden absorber / emitir una cantidad específica de energía para cada transición que experimenta.

Michael Chien

Los electrones que experimentan transiciones de energía en un átomo o molécula realmente liberan la misma cantidad de energía que absorben. Este tipo de transiciones dan lugar a espectros de línea , donde vemos que la emisión se produce en una o más longitudes de onda específicas.

Pero ese no es el único tipo de emisión de luz. También hay radiación térmica . Esto ocurre porque los átomos y las moléculas tienen energía cinética; están constantemente en movimiento. A temperatura ambiente normal, casi toda esa radiación térmica está en el infrarrojo, por lo que no podemos verla. Pero si calentamos algo, la radiación térmica hace que brille visiblemente, a medida que el espectro de emisión cambia a longitudes de onda más cortas.

Los niveles de energía vibracional y rotacional que participan en la radiación térmica están muy juntos. Por una variedad de razones, estos niveles de energía no son perfectamente nítidos, por lo que percibimos el espectro de la radiación térmica como continuo, en lugar de una serie de líneas individuales. (Esencialmente, todas las líneas están unidas).

Cuando usamos un espectrómetro para mirar la luz de una llama, vemos tanto un espectro continuo de radiación térmica como un espectro lineal, superpuesto en la parte superior, de transiciones electrónicas.

Steve Schafer

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