발머 계열 라이먼 계열 - balmeo gyeyeol laimeon gyeyeol

(화1) 수소 원자의 스펙트럼 계열 - 라이먼, 발머, 파셴

보어는 원자에서 전자가, 전자껍질에 돌고 있다고 생각하였습니다. 그것의 바탕이 되었던 것이 바로 수소 원자의 스펙트럼을 분석한 내용입니다. 수소기체를 방전관에 넣어 방전시킨 후 프리즘에 통과시키면 불연속적인 선 스펙트럼이 나타나게 됩니다. 이를 자세히 분석해 보니, 수소 원자의 스펙트럼에 전자껍질마다의 계열이 있다는 것을 알게 됩니다!

그 종류에는 크게 5가지가 있는데요. 화1에서 다루는 내용은 라이먼, 발머, 파셴 이렇게 세 가지 계열입니다. 그럼 이제부터 이 세 개의 계열에 대해 알아봅시다.

라이먼 계열 : 수소 원자에서 들뜬 상태의 전자가 에너지 준위가 가장 낮은 바닥 상태로 전이할 때 방출하는 전자기파의 계열, 쉽게 말하면 2,3,4,5,···번째 전자껍질부터 1번째 전자껍질로 전이할 때 방출되는 전자기파의 계열입니다. 세 가지(라이먼, 발머, 파셴)의 수소원자의 스펙트럼 계열 중 가장 에너지가 크며, 파장이 가장 짧고, 진동수는 가장 깁니다. 방출하는 전자기파는 자외선입니다.

발머 계열 : 수소 원자에서 1,2번째 전자껍질을 제외한 전자껍질에 위치한 전자가 2번째 전자껍질로 전이할 때 방출하는 전자기파의 계열, 쉽게 말하면 3,4,5···번째 전자껍질 부터 2번째 전자껍질로 전이할 때 방출하는 전자기파의 계열입니다. 방출하는 전자기파는 주로 가시광선입니다.

파셴 계열 : 수소 원자에서 1,2,3번째 전자껍질을 제외한 전자껍질에 위치한 전자가 3번째 전자껍질로 전이할 때 방출하는 전자기파의 계열, 쉽게 말하면 4,5,6,···번째 전자껍질부터 3번째 전자껍질로 전이할 때 방출하는 전자기파의 계열입니다. 세 가지 계열 중 가장 에너지가 작으며, 파장이 가장 길고, 진동수는 가장 작습니다. 방출하는 전자기파는 적외선입니다.

이 내용은 한 번에 표로 정리해 봅시다.

그렇다면 이 세가지 계열 중 발머 계열에 대해 알아보겠습니다. 근데 제가 위에서 발머 계열의 전자기파들은 '주로' 가시광선이라고 했습니다. 그 이유가 뭘까요? 사실 수소원자 전자껍질의 정확한 가시광선의 범위는 3,4,5,6번째 전자껍질에서 2번째 전자껍질로 전이하는 것만 해당됩니다! 그래서 7,···번째 전자껍질에서 2번째 전자껍질로 전이하는 것은 명확하게 얘기하면 가시광선이라 하기엔 부족하지요. 이 점을 확실히 기억합시다. 실제로 문제를 풀때 '가시광선 영역의 수소 원자의 스펙트럼에 선이 4개밖에 없네???'라고 당황할 수가 있기 때문에 이 부분은 기억 합시다. 그렇다면 선 스펙트럼 마다의 파장의 길이는 어떨까요? 표로 정리해 보았습니다.

이걸 외워두면 문제 풀때 상당히 많은 도움이 되더라고요:) 그래서 한번 이 내용도 정리해 보았습니다.

*실제 이론과 다른 점이나 오타, 사진 실수 등의 문제가 있으면
적극적으로 피드백 넣어주세요! 저와 여러분에게 많은 도움이 될 겁니다:)