Série de Lyman

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Referência: Spencer Lima, L. (2016), WikiCiências, 7(02):0842
Autor: Luis Spencer Lima
Editor: Jorge Gonçalves


A série de Lyman corresponde ao conjunto de transições electrónicas num átomo de hidrogénio responsáveis pela emissão de radiação na zona do ultra-violeta (UV). As transições electrónicas que caracterizam esta série dão-se de um estado excitado (n \geq 2) para o nível n = 1.


Esta série foi assim designada em homenagem ao seu descobridor Theodore Lyman, um físico norte-americano. Lyman descobriu as restantes linhas espectrais no período entre 1906 e 1914.


Todas as transições estão situadas na região UV, dado o comprimento de onda da radiação emitida ser inferior a 400 nm. Cada transição é designada de forma sequencial por uma letra do alfabeto grego. Assim, a primeira transição (n = 2 \rightarrow n = 1) é designada por Lyman-alfa (Ly-\alpha), a segunda transição (n = 3 \rightarrow n = 1) denomina-se Lyman-beta (Ly-\beta) e assim sucessivamente. As características das transições da série de Lyman estão compiladas na tabela seguinte:


Transição 2\rightarrow1 3\rightarrow1 4\rightarrow1 5\rightarrow1 6\rightarrow1 \infty\rightarrow1
Nome
Ly- \alpha
Ly-\beta
Ly-\gamma
Ly-\delta
Ly-\epsilon
\lambda /nm[1]
121,6
102,5
97,2
94,9
93,7
91,15
Energia / kJ\cdotmol-1
983,8
1167
1231
1261
1277
1312


A previsão do comprimento de onda da radiação emitida pelas transições electrónicas da série de Lyman e consequente valor energético, pode ser efectuada através da fórmula de Rydberg. Esta fórmula foi desenvolvida pelo físico sueco Johannes Rydberg entre 1888 e 1890 tendo como base a fórmula empírica desenvolvida pelo matemático suíço Johann Balmer (fórmula de Balmer). A equação de Rydberg, a seguir apresentada, permite o cálculo do comprimento de onda de qualquer transição electrónica para o átomo de hidrogénio:


\frac{1}{\lambda}=R \left ( \frac{1}{n_1^2} - \frac{1}{n_2^2} \right ) \qquad \mbox{com } n_1 < n_2 (n=1,2,3,...) \qquad \qquad \qquad\qquad \qquad (1)


Nesta equação, n1 e n2 representam os níveis atómicos correspondentes à transição electrónica n2 \rightarrow n1 e R representa a constante de Rydberg, R = 1,097 373 156 852 5 (73) \times 107 m-1. No caso da série de Lyman, n1 = 1.


Referências

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Lyman_series, consultada em 22/01/2010



Criada em 7 de Março de 2010
Revista em 6 de Setembro de 2010
Aceite pelo editor em 10 de Fevereiro de 2016