Sự hấp thụ và phát xạ của nguyên tử Hidro

Năng lượng electron trong nguyên tử hiđrô:

                ${{E}_{n}}=-\dfrac{13,6}{{{n}^{2}}}(eV)$   Với $n\in {{N}^{*}}.$

Trong đó: n là các giá trị tương ứng với các trạng thái dừng K, L, M,….

Từ công thức: $\left\{ \begin{align}& {{E}_{\infty }}=0 \\ & {{E}_{1}}=-13,6\left( eV \right) \\ \end{align} \right.$

Các mức năng lượng của nguyên tử Hidro đều $\le 0$

Khi electron chuyển từ mức năng lượng cao $\left( {{E}_{cao}} \right)$ xuống mức năng lượng thấp hơn $\left( {{E}_{thấp}} \right)$ thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng hoàn toàn xác định: $\varepsilon =hf=\dfrac{hc}{\lambda }={{E}_{cao}}-{{E}_{thấp}}.$

Mỗi phôtôn có tần số f ứng với một sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng $\lambda =\dfrac{c}{f},$ tức là ứng với một vạch quang phổ có một màu ( hay một vị trí) nhất định. Điều đó lí giải tại sao quang phổ phát xạ của nguyên tử hidro là quang phổ vạch.

Ngược lại, khi electron chuyển từ mức năng lượng thấp $\left( {{E}_{thấp}} \right)$ lên mức năng lượng cao $\left( {{E}_{cao}} \right)$thì nó hấp thụ một phôtôncó năng lượng xác định: $\varepsilon =hf=\dfrac{hc}{\lambda }={{E}_{cao}}-{{E}_{thấp}}.$

Trong đó: f và $\lambda $ là tần số và bước sóng mà phôtôn phát xạ hoặc hấp thụ khi chuyển mức năng lượng.

Nếu ban đầu nguyên tử ở trạng thái cơ bản ( electron chuyển động trên quỹ đạo K).Nếu electron nhận được năng lượng kích thích đủ lớn để chuyển lên mức năng lượng ${{E}_{\infty }}$ thì lúc đó ta nói nguyên tử đã bị ion hóa. Năng lượng để ion hóa nguyên tử Hidro là:

${{E}_{0}}={{E}_{\infty }}-{{E}_{1}}=13,6\left( eV \right)$