Explique porque os átomos emitem radiação apenas em certos valores de comprimento de onda.

Passo 1

Beleza, você quer entender por que os átomos só emitem radiação em certos comprimentos de onda, certo? Isso está ligado à estrutura dos átomos e como os elétrons dentro deles se comportam. Vamos precisar falar sobre níveis de energia dos elétrons e como eles mudam de posição dentro do átomo para resolver essa questão.

Passo 2

Primeiro, vamos entender que um átomo é composto por um núcleo com prótons e nêutrons, e eletrões que giram ao redor desse núcleo em níveis chamados de “camadas” ou “níveis de energia”. Cada nível de energia tem uma quantidade específica de energia associada a ele.

Passo 3

Os elétrons podem “pular” de um nível de energia para outro, mas essa mudança não é gradual. Eles só podem estar em certos níveis de energia específicos. Quando um elétron sai de um nível de energia mais alto para um mais baixo, ele libera a diferença de energia na forma de um fóton, que é uma partícula de luz.

Passo 4

A energia do fóton liberado está diretamente relacionada ao comprimento de onda da luz emitida. A fórmula que relaciona energia ( E = hclambda ) e comprimento de onda ( ) é:
onde é a constante de Planck e é a velocidade da luz.

Passo 5

Como os elétrons só podem liberar energias específicas ao saltar entre esses níveis fixos, os comprimentos de onda da radiação emitida também são específicos. Isso significa que os átomos não emitem luz em qualquer comprimento de onda, mas apenas naquelas que correspondem às diferenças de energia permitidas entre os níveis de energia dos elétrons.

Passo 6

Esse comportamento é uma consequência da mecânica quântica, que descreve como as partículas como os elétrons têm propriedades discretas de energia e não contínuas. Por isso, a emissão de radiação pelos átomos ocorre apenas em certos comprimentos de onda específicos.

Resposta

Os átomos emitem radiação apenas em determinados comprimentos de onda porque os elétrons só podem transitar entre níveis de energia específicos. Essas transições liberam ou absorvem fótons com energias correspondentes, resultando em comprimentos de onda particulares conforme as diferenças de energia entre os níveis permitidos.

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