Spectre de l'atome d'hydrogène

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Pour un article plus général, voir : spectre électromagnétique.

Le spectre de l'hydrogène est l'ensemble des longueurs d'onde présentes dans la lumière que l'atome d'hydrogène est capable d'émettre.

Ce spectre lumineux est composé de longueurs d'onde discrètes dont les valeurs sont données par la formule de Rydberg :

$\frac{1}{\lambda} = R_{\mathrm{H}} \left(\frac{1}{n_1^2}-\frac{1}{n_2^2}\right)$

où

• λ est la longueur d'onde de la lumière dans le vide.
• R_H est la constante de Rydberg de l'hydrogène.
• n₁ et n₂ sont des entiers tels que n₁ < n₂.

Interprétation

L'hydrogène est le premier atome de la classification périodique. Il est formé d'un proton et d'un électron. L'énergie de l'électron dans le référentiel barycentrique ne peut prendre que quelques valeurs discrètes, appelées niveaux d'énergie (voir modèle de Bohr). Lorsque l'électron passe d'un niveau élevé à un niveau plus bas, il émet un photon dont l'énergie vaut la différence entre celles des deux niveaux. Ainsi, la lumière émise ne peut prendre que quelques valeurs discrètes. C'est ce que l'on appelle son spectre.

Vérifications expérimentales

• Spectre du Soleil.
• Lampe à hydrogène
• Spectre de l'eau et de l'eau lourde

Principales séries de raies spectrales de l'atome d'hydrogène.

Voir aussi

• Spectre lumineux
• Hydrogène