Quanti e spettri di emissione

Nel 1900 il fisico tedesco Max Planck enunciò la teoria secondo cui la luce e qualunque forma di energia radiante in generale viene scambiata (assorbita o emessa) dai corpi materiali non in modo continuo, ma per piccolissime quantità discrete, dette quanti (i quanti di luce furono chiamati fotoni). L'energia E associata a un quanto è espressa dalla relazione:

dove v è la frequenza della radizione e h una costante detta costante di Planck, pari a 6,63 ⋅ 10–34 Js.

Bohr pervenne al suo modello atomico interpretando, alla luce della teoria di Planck, i risultati ottenuti nell'analisi dello spettro di emissione dell'i-drogeno, l'atomo più semplice.

Lo spettro di emissione di un atomo è dato dall'insieme di radiazioni emesse quando i suoi elettroni, dopo essere stati eccitati a livelli di energia superiori a quelli in cui si trovano nello stato fondamentale (orbita a energia minima), ritornano in quest'ultimo. Analizzando spettroscopicamente le radiazioni emesse dall'atomo di idrogeno eccitato, Bohr osservò che esse avevano frequenze ben definite (spettri a righe): il ritorno dell'elettrone al suo stato fondamentale aweniva per salti netti e per ogni salto tra due livelli energetici E₂ ed E₁ veniva emessa una radiazione di data frequenza corrispondente a un dato quanto di energia, ΔE:

Maggiore è il salto energetico, più alta è la frequenza della radiazione emessa.