हाइड्रोजन परमाणु की निम्नलिखित वर्णक्रमीय श्रृंखला में से कौन सी दृश्यमान विद्युत चुम्बकीय तरंग में स्थित है?

अवधारणा:

• जब परमाणु उत्तेजित होते हैं तो वे कुछ तरंग दैर्ध्य के प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं जो विभिन्न रंगों के अनुरूप होते हैं। इलेक्ट्रॉन एक परमाणु में दो ऊर्जा स्तरों के बीच संक्रमण करते हैं।
• प्रकाश उत्सर्जन को रंगीन रेखाओं की एक श्रृंखला के रूप में देखा जा सकता है, जिसे परमाणु वर्णक्रम के रूप में जाना जाता है।
• ये परमाणु वर्णक्रम कई वर्णक्रम श्रृंखला में विभाजित होते हैं। इन श्रृंखलाओं से संबंधित तरंगदैर्ध्य को रीडबर्ग सूत्र द्वारा प्राप्त किया जाता जाता है।
• बोर मॉडल में स्तरों के बीच ऊर्जा अंतर रीडबर्ग सूत्र द्वारा प्राप्त किया जाता है। इसलिए उत्सर्जित/अवशोषित फोटॉनों की तरंगदैर्ध्य होगी-

जहां Z परमाणु संख्या है, n1 निम्न ऊर्जा स्तर की कक्षा है, n₂ ऊपरी ऊर्जा स्तर की कक्षा है और R∞ रीडबर्ग नियतांक है। (हाइड्रोजन के लिए 1.09677×10⁷ m⁻¹और भारी धातुओं के लिए 1.09737×10⁷ m⁻¹ )।

बोर मॉडल में, वर्णक्रमीय श्रृंखला नीचे दी गई है:

• लाइमन श्रृंखला: यह क्वांटम संख्या n₂ > 1 से क्वांटम संख्या n₁ = 1 की पहली कक्षा के लिए एक बाहरी कक्षा से इलेक्ट्रॉन के संक्रमण से उत्सर्जित रेखाओं को शामिल करती है। 
  • लाइमन श्रृंखला में सभी ऊर्जा तरंगदैर्ध्य पराबैंगनी बैंड में होती है।
• बाल्मर श्रृंखला: इसमें बाहरी कक्षा n₂ > 2 से कक्षा n₁ = 2 में संक्रमण के कारण रेखाएं शामिल हैं।
  • चार बाल्मर रेखाएँ वर्णक्रम के दृश्यमान भाग में हैं-
• पासचेन श्रृंखला (बोर श्रृंखला, n₁ = 3)
• ब्रैकेट श्रृंखला (n₁ = 4)
• फंड श्रृंखला (n₁ = 5)

व्याख्या:

• जब हाइड्रोजन परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा कक्षा से दूसरी कक्षा में पारगमन करता है। (बाहरी कक्षा n₂ > 2 से कक्षा n₁ = 2) उसे बाल्मर श्रृंखला के नाम से जाना जाता है ।
• इस वर्णक्रम से जारी ऊर्जा वर्णक्रम का दृश्य प्रकाश का भाग है।
• तो सही उत्तर विकल्प 4 है।

• फंड और पासचेन की श्रृंखला अवरक्त क्षेत्र में निहित है। बाल्मर श्रृंखला दृश्य क्षेत्र में स्थित है, जबकि हाइड्रोजन परमाणु की लाइमैन श्रृंखला पराबैंगनी क्षेत्र में स्थित है।