Physics III · Atom & Spectrum

보어 원자 모형과 수소 스펙트럼

전자 궤도 전이와 광자 방출·흡수를 한 장면에서 보며, 오른쪽 에너지 준위 다이어그램과 가시광선 스펙트럼이 어떻게 연결되는지 함께 관찰해 보세요.

현재 전이 상태
바닥상태 n=1
전자는 가장 낮은 에너지 준위에 있습니다. 목표 궤도를 올려 흡수를, 낮춰 방출을 관찰해 보세요.
발머 계열 보기
광자 색상 대기
⚛️ 보어 원자 모형과 수소 스펙트럼
전자 현재 궤도n = 1
에너지-13.60 eV
전이n=1 → n=2
에너지 차이10.20 eV
방출 광자λ = 121.6 nm
주파수f = 24.67 ×10¹⁴ Hz
색상자외선
En = -13.6 / n² eV
n=1: -13.6 eV (바닥상태)
n=2: -3.4 eV
n=3: -1.51 eV
n=∞: 0 eV (이온화)
발머 계열 (가시광선)
Hα 656.3 nm · Hβ 486.1 nm
Hγ 434.0 nm · Hδ 410.2 nm
관찰 포인트 선택된 궤도는 더 밝게 표시됩니다. 방출 전이에서는 광자가 원자 바깥으로 날아가고, 흡수 전이에서는 외부 광자가 들어오며 전자가 높은 준위로 점프합니다.
Energy Diagram · Hydrogen Spectrum

양자화된 준위와 선 스펙트럼

오른쪽 상단은 수소의 에너지 준위를, 하단은 400~700nm 가시광선 구간에서 관측되는 발머 계열 스펙트럼을 보여 줍니다. 전이가 일어나면 대응하는 화살표와 선이 함께 강조됩니다.

계열: 발머
대기 중
가시광선 기준

에너지 준위 다이어그램

n=1~5와 이온화 준위를 표시하고, 선택한 계열의 전이 화살표를 함께 그립니다.

전이 대기
ΔE = 10.20 eV
GUI의 ‘에너지 준위 표시’를 켜면 전이 화살표와 준위 다이어그램이 다시 나타납니다.
현재 선택은 n=1 → n=2 입니다. 낮은 준위에서 높은 준위로 이동하므로 외부 광자를 흡수하는 경우입니다.

수소 방출 스펙트럼

가시광선 바에서 발머 계열 선스펙트럼을 보여 줍니다. 방출 전이가 일어나면 해당 선이 강하게 번쩍입니다.

선 대기
400~700 nm
GUI의 ‘스펙트럼 표시’를 켜면 발머 계열 선스펙트럼이 다시 나타납니다.
Hα 656.3nm
Hβ 486.1nm
Hγ 434.0nm
Hδ 410.2nm
발머 계열은 n→2 전이에서 관측되며, 수소의 대표적인 가시광선 선스펙트럼을 만듭니다.