Biofyzika

1.4 Atom vodíku spektrum

Nejjednodušším systémem složeným z nukleonů a elektronů je atom vodíku. V něm se pohybuje jeden elektron v silovém poli jednoho protonu. Vzdálenost od jádra, ve které se elektron vyskytuje s největší pravděpodobností.
Vyšší energetický stav elektronu je časově nestabilní. Elektron rychle přechází do nižšího nebo základního energetického stavu za současné emise fotonu. Přejde-li elektron ze stavu s energií Ek do stavu s energií En, k > n, pak je emitováno kvantum záření o energii rovné rozdílu energie těchto hladin.
Frekvence nebo vlnová délka tohoto záření je dána rovnicí. Vzhledem k diskrétním hladinám energie může atom emitovat záření pouze o zcela určitých energiích (frekvencích, vlnových délkách). Proto je spektrum emitovaného záření nespojité, čárové.
Emisní čáry spektra atomů vodíku odpovídající přechodům na základní energetickou hladinu s  n = 1 (tzv. Lymanovy série) leží v oblasti ultrafialové části spektra. Přechody elektronů na energetickou hladinu s n = 2 (tzv. Balmerova série) emitují záření ve viditelné části spektra. Spektrální čáry odpovídající přechodům na hladinu s n = 3 a vyšším pozorujeme v oblasti infračerveného světla.