Faça uma lista de todas as linhas do hidrogênio que podem ser geradas no tubo.

Passo 1

Beleza! O enunciado pede para listar todas as linhas do hidrogênio que podem ser geradas no tubo. Vamos trabalhar com espectro de emissão do hidrogênio, que faz parte do conteúdo de física moderna, mais especificamente da hidrogenação e espectroscopia. Para resolver, vamos precisar entender o modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio e as transições eletrônicas entre níveis de energia.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o átomo de hidrogênio tem elétron em diferentes níveis de energia, representados pelas letras n = 1, 2, 3, … Quando o elétron salta de um nível mais alto para um mais baixo, ele emite luz em comprimentos de onda específicos. Essas emissões formam as linhas espectrais do hidrogênio.

Passo 3

As principais séries de linhas do hidrogênio são:
  1. Série de Lyman: Transições para n = 1 (ultravioleta)
  2. Série de Balmer: Transições para n = 2 (visível)
  3. Série de Paschen: Transições para n = 3 (infravermelho)
  4. Série de Brackett: Transições para n = 4 (infravermelho)
  5. Série de Pfund: Transições para n = 5 (infravermelho)
  6. Série de Humphreys: Transições para n = 6 (infravermelho)

Passo 4

Vamos detalhar cada série com alguns dos seus comprimentos de onda mais conhecidos:
  • Série de Lyman:
    • (transição de n=2 para n=1)
    • (transição de n=3 para n=1)
    • E assim por diante…
  • Série de Balmer:
    • (transição de n=3 para n=2) – Linha Vermelha
    • (transição de n=4 para n=2) – Linha Azul-Verde
    • (transição de n=5 para n=2) – Linha Azul-Violeta
    • (transição de n=6 para n=2) – Linha Violeta
  • Série de Paschen:
    • (transição de n=4 para n=3)
    • E outras transições superiores…

Passo 5

Cada série corresponde a um conjunto de transições que terminam em um nível de energia específico. Por exemplo, na Série de Balmer, todas as linhas terminam no nível n=2. Isso significa que o elétron está caindo para o segundo nível de energia a partir de níveis superiores, emitindo luz visível.

Passo 6

Além das séries principais, existem séries secundárias que envolvem transições que não pertencem às séries mencionadas acima. No entanto, as séries de Lyman, Balmer, Paschen, Brackett, Pfund e Humphreys são as mais importantes e frequentemente estudadas.

Resposta

As linhas espectrais do hidrogênio que podem ser geradas no tubo incluem:
  1. Série de Lyman (transições para n=1)
  2. Série de Balmer (transições para n=2)
  3. Série de Paschen (transições para n=3)
  4. Série de Brackett (transições para n=4)
  5. Série de Pfund (transições para n=5)
  6. Série de Humphreys (transições para n=6)
Cada série corresponde a diferentes comprimentos de onda de luz emitida quando o elétron do hidrogênio faz transições entre níveis de energia.

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