1。エネルギーレベル: 原子内の電子は、はしごの階段のように、特定のエネルギーレベルでのみ存在します。これらのレベルは量子化されています。つまり、特定の個別の量のエネルギーしか保持できません。
2。励起: 原子がエネルギーを吸収すると(たとえば、熱や光から)、電子はより高いエネルギーレベルにジャンプできます。この励起状態は不安定です。
3。排除: その安定した基底状態に戻るために、励起された電子は吸収されたエネルギーを光として放出します。この光のエネルギーは、より高いエネルギーレベルと低いエネルギーレベルのエネルギー差に対応します。
4。特定のエネルギーの違い: 各要素には、エネルギーレベルのユニークな配置があります。これは、レベル間のエネルギーの違いが各要素に対して一意であり、光の特定の波長(色)の放出につながることを意味します。
5。スペクトル: 励起された原子から放出された光がプリズムを通過すると、発光スペクトルと呼ばれる色付きの線のユニークなパターンに分かれます。このスペクトルは指紋のように機能し、光の原因となった要素を識別します。
例:
* ナトリウム: ナトリウム原子には、可視スペクトルの黄色の領域に対応する特定のエネルギー差があります。そのため、ナトリウムが加熱されると、黄色の光が発生します。
* 水素: 水素原子は、その電子エネルギーレベル間のユニークなエネルギーの違いにより、赤、青緑、紫などの特定の色の光を放出します。
結論:
異なる原子によって放出される光の特定の色は、電子エネルギーレベル間のユニークなエネルギーの違いの結果です。この原則は、分光法の基礎であり、スペクトルの「指紋」に基づいて要素を識別および分析するために使用される手法です。