El espectro del hidrógeno aparece cuando un electrón absorbe un fotón, salta un orbital y luego libera ese fotón en un esfuerzo por volver a su estado fundamental. Por lo que he leído, la electricidad está compuesta solo de electrones, no de fotones (ver http://amasci.com/miscon/energ1.html para más detalles). Si este es el caso, entonces cuando la electricidad pasa a través de un tubo de hidrógeno, el espectro de hidrógeno no debería aparecer ya que no hay fotones que absorber. Sin embargo, los experimentos muestran una y otra vez que la electricidad hace que aparezca el espectro del hidrógeno. Si alguien tiene alguna explicación para esto, estaría feliz de escucharla. Gracias de antemano por su ayuda.
Esta es una pregunta confusa, pero se puede responder.
Hacer pasar una corriente eléctrica a través de un gas de hidrógeno generalmente significa enviar electrones a través del gas, como en una descarga eléctrica.
Esos electrones energéticos pueden dispersar electrones en el molécula y transferirlos a una órbita más alta, dejando la molécula en un estado excitado. A su debido tiempo, la molécula (o átomo) en su estado excitado volverá a caer al estado fundamental. El exceso de energía se irradia en forma de fotones.
Por lo tanto, vemos un espectro de emisión. Y, por supuesto, así funcionan las "Luces de neón" donde el gas en cuestión es un gas noble como el neón o el argón.
Entonces, en este caso no fue un fotón el que excitó el átomo o la molécula a un estado más energético. En cambio, la excitación es causada por un electrón energético entrante que empuja al electrón atómico o molecular a una órbita más energética.
En primer lugar, no estás hablando de electrones libres, sino de electrones enlazados. Los electrones no están orbitando de forma clásica alrededor del núcleo, pero el electrón existe alrededor del núcleo a un cierto nivel de energía según QM.
Los electrones enlazados se pueden excitar (los átomos se pueden excitar) de varias maneras:
fotoexcitación, el electrón absorbe un fotón y se mueve a un nivel de energía más alto según QM
excitación eléctrica, el electrón absorbe la energía de otro electrón energético (energía cinética de un electrón libre)
La forma más sencilla es calentar la muestra, y debido a la temperatura, la energía térmica (cinética) de los átomos produce colisiones entre los electrones de los átomos y aquellos electrones que absorben energía cinética se moverán a un nivel de energía superior.
En su caso, la electricidad que pasa a través del tubo está en forma de electrones libres, y esos electrones tienen alta energía cinética, chocan con el electrón en el gas y excitan los átomos en el gas y los electrones de valencia del los átomos en el gas absorben la energía cinética de los electrones libres y pasan a un nivel de energía superior.
Ahora, cuando el electrón regresa a un nivel de energía más bajo y estable, eso es relajación de electrones. Puede suceder en más de un paso. A veces, el electrón en el nivel más alto (aunque solo absorbió un fotón o solo absorbió la energía cinética de un electrón) se moverá a un nivel de energía más bajo al emitir más de un fotón.
El espectro de emisión se puede utilizar para comprobar la composición del material, ya que es diferente para los elementos.
En espectroscopia astronómica, analizan la composición de partida por la luz recibida. Las características del espectro de emisión de algún elemento son visibles a simple vista. El cobre hace color verde.
No toda la luz emitida es visible a simple vista, incluye ultravioleta e infrarrojo, la emisión se forma cuando el gas excitado se ve bajo un espectroscopio.
usuario93146
StephenG - Ayuda Ucrania