شرح الإجابة: سلسلة ليمان
لتوضيح أكثر:
عندما ينتقل إلكترون في ذرة الهيدروجين من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى طاقة أقل، فإنه يفقد الطاقة الزائدة على شكل فوتون. هذا الفوتون يحمل طاقة تساوي الفرق بين طاقتي المستويين.
- سلسلة ليمان: تمثل الانتقالات الإلكترونية التي تنتهي في المستوى الأول (n=1). هذه الانتقالات تنتج فوتونات ذات طاقة عالية وتقع ضمن الطيف فوق البنفسجي.
- سلسلة بالمر: تمثل الانتقالات التي تنتهي في المستوى الثاني (n=2) وتقع ضمن الطيف المرئي.
- سلسلة باشن: تمثل الانتقالات التي تنتهي في المستوى الثالث (n=3) وتقع ضمن طيف الأشعة تحت الحمراء.
- سلسلة بور: مصطلح قديم ولا يستخدم كثيراً في التصنيف الحديث لسلاسل الطيف.
لذلك، بما أن الإلكترون في سؤالك انتقل من المستوى الخامس إلى المستوى الأول، فإن الفوتون المنبعث ينتمي إلى سلسلة ليمان.
لماذا سلسلة ليمان؟
- الطاقة العالية للفوتون: الانتقال من مستوى طاقة مرتفع (الخامس) إلى مستوى طاقة منخفض جدًا (الأول) ينتج فوتونًا يحمل طاقة عالية جدًا.
- الطول الموجي القصير: الفوتونات ذات الطاقة العالية لها طول موجي قصير، وهذا يضعها ضمن الطيف فوق البنفسجي، وهو المنطقة التي تتوافق مع سلسلة ليمان.
ملاحظة: كل سلسلة طيفية تمثل مجموعة محددة من الأطوال الموجية للفوتونات التي تنبعث من ذرة الهيدروجين عندما تعود إلكتروناتها إلى مستويات طاقة أقل.