電離〜水素原子に光がぶつかると〜



ライマン系列端912Å(n=1←∞)よりも短い波長の電磁波(光)が水素原子にあたると
水素原子はその光を吸収することによって、電子が基底状態から電離状態へ遷移し、水素イオン自由電子になります。
このように、波長の短い電磁波を吸収して原子が電離することを光電離といいます。
ライマン系列やバルマー系列の波長の電磁波(光子)があたった場合
その光のエネルギーの分だけ、電子が高いエネルギー準位に遷移し、励起状態になります。
このときは、電離しません。
ライマン系列やバルマー系列でない電磁波(光子)があたっても
水素原子の状態は変わりません。
電子はとびとびのエネルギー状態しかとれないので、ライマン系列やバルマー系列のように、決まった波長の電磁波しか吸収しないからです。


光の波長λ(Å) 光電離のイメージ エネルギー順位
波長が
ライマン系列端 (L∞)より
短いとき

λ<912Å

波長が
ライマン系列
であるとき

例えば
ライマンα

λ=1216Å

波長が
ライマン系列では無いとき

例えば
λ=1100Å

電離
励起

起こらない



再結合
Back to 水素の電離と再結合