Saltar la navegación

1.2. Ley de Rydberg y series espectrales

Ley de Rydberg y series espectrales

Akademiska Föreningens Arkiv & Studentmuseum / Per Bagge. Johannes Rydberg (Dominio público)

Johannes Rydberg analizó los espectros obtenidos con muchos elementos distintos y observó que las líneas que aparecían podían ser agrupadas según su número de ondas, llegando a deducir una ley empírica que predecía las líneas del espectro del átomo de hidrógeno, primero, y de otros elementos más tarde.

k = \frac{1}{\lambda} = R\left(\frac{1}{n_1^2} - \frac{1}{n_2^2}\right)


En esta ecuación los valores n1 y n2 son números naturales y se cumple siempre que n2 > n1, por lo que el paréntesis es positivo. La constante R es la constante de Rydberg y su valor es 1,097·107 m-1.

Dependiendo del valor de n1 se obtienen distintas series espectrales. Podemos identificar el valor de n1 como el nivel de menor energía al que llega un electrón cuando se relaja desde otro nivel de mayor energía (n2). Las series espectrales reciben los siguientes nombres:

  • Serie de Lyman: n1 = 1 y n2 puede ser 2, 3, 4, 5...
  • Serie de Balmer: n1 = 2 y n2 puede ser 3, 4, 5, 6...
  • Serie de Paschen: n1 = 3 y n2 puede ser 4, 5, 6, 7...
  • Serie de Bracket: n1 = 4 y n2 puede ser 5, 6, 7...
  • Serie de Pfund: n1 = 5 y n2 puede ser 6, 7...
En el tercer punto del tema podrás ver
la explicación teórica de estas series.

Segundo ejercicio

En el espectro del átomo de hidrógeno hay una línea a 1,02·10-7 m. Determina:

a) La variación de energía asociada a la transición electrónica que da lugar a esa línea del espectro.

b) Sabiendo que n = 1, ¿cuál es el nivel energético superior?

Datos: h = 6,62·10-34 J·s ; c = 3·108 m·s-1 ; R = 1,097·107 m-1.

Tercer ejercicio

Determina la frecuencia de la radiación emitida por un átomo de hidrógeno cuando un electrón transita desde la cuarta capa hasta la segunda.

Datos: R = 1,097·107 m-1 ; c = 3·108 m·s-1.