De acordo com o modelo atômico de Bohr, explique qual a diferença entre as séries de Lyman, Balmer e Paschen?

Passo 1

Beleza, a questão quer que a gente explique, usando o modelo de Bohr do átomo, qual é a diferença entre as séries de Lyman, Balmer e Paschen. Isso é física atômica, mais especificamente espectroscopia e níveis de energia quantizados. Para resolver, a gente vai usar:
  1. A fórmula da energia dos níveis do átomo de hidrogênio no modelo de Bohr:
En = -RH,hcn^2
ou, em termos de energia em elétron–volts,
En = -13,6 eVn^2
  1. A fórmula de Rydberg para o comprimento de onda da luz emitida quando o elétron “cai” de um nível 1lambda = RH(1nf^2 - 1ni^2) maior para um nível menor:

Passo 2

No modelo de Bohr, o elétron só pode ficar em órbitas com números quânticos inteiros De. Cada órbita tem energia fixa . Quando o elétron “cai” de um nível para um nível , ele emite um fóton de energia
É dessa diferença de energia que sai a luz em comprimentos de onda bem certos.

Passo 3

As séries espectrais (Lyman, Balmer, Paschen) classificam os fótons emitidos de acordo com o nível final :
  • Série de Lyman:
  • Série de Balmer:
  • Série de Paschen:
    Ou seja, em cada série, o elétron sempre “cai” para aquele nível fixo, e o nível inicial varia de até o infinito.

Passo 4

Se a gente usar a fórmula de Rydberg
1lambda = RHl(1nf^2-1ni^2r)
com igual a 1, 2 ou 3, obtém-se comprimentos de onda em regiões diferentes do espectro:
  • Lyman ( ): fica no ultravioleta (UV), .
  • Balmer ( ): fica na luz visível, aproximadamente .
  • Paschen ( ): fica no infravermelho (IR), .

Resposta

A diferença entre as séries de Lyman, Balmer e Paschen é o nível final para o qual o elétron cai (1, 2 ou 3, respectivamente), o que faz com que elas apareçam em regiões diferentes do espectro: Lyman no UV, Balmer na luz visível e Paschen no IR.

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