Uvod
Krajem XIX. stoljeća, na konferenciji Kraljevskog društva, fizičari su zaključili da je fizika riješila sve bitne probleme, tako da su ostali samo neki detalji koje se može doraditi. Međutim, istovremeno su, zbog unapređenja tehnologije pa time i eksperimentalnih mogućnosti, na sve strane počela iskrsavati opažanja koja se nisu dala objasniti klasičnom fizikom.
Krajem 19. stoljeća, na konferenciji Kraljevskog društva, fizičari su zaključili da je fizika riješila sve bitne probleme.
Tako da su ostali samo neki detalji koje se može doraditi.
Unapređenjem tehnologije pa time i eksperimentalnih mogućnosti,
na sve strane su se pojavljivala opažanja koja se nisu dala objasniti klasičnom fizikom.
Bohrov model atoma
Odavno se zna da užarene čvrste tvari zrače kontinuirani spektar, koji ovisi samo o temperaturi. Za razliku od toga, užareni plinovi i pare metala emitiraju različito obojenu svjetlost. Propuštanjem te svjetlosti kroz prizmu ili optičku rešetku, ne dobivamo kontinuirani spektar, nego spektar koji se sastoji od niza odvojenih (diskretnih) linija. Takav linijski spektar je karakterističan za točno određenu tvar, pa se također naziva i karakteristični spektar. Linijski spektri se nisu nikako uklapali u klasičnu fiziku i za njihovo objašnjenje je trebalo čekati formuliranje nove, fundamentalne teorije diskontinuirane energije, tj. kvantne teorije Maxa Plancka.
Na primjer, odavno se zna da užarene čvrste tvari zrače kontinuirani spektar, koji ovisi samo o temperaturi.
Za razliku od toga, užareni plinovi i pare metala emitiraju različito obojenu svjetlost.
Propuštanjem te svjetlosti kroz prizmu ili optičku rešetku, ne dobivamo kontinuirani spektar.
Dobivamo spektar koji se sastoji od niza odvojenih (diskretnih) linija.
Takav linijski spektar je karakterističan za točno određenu tvar.
Taj se linijski spektar naziva i karakteristični spektar.
Linijski spektri se nisu nikako uklapali u klasičnu fiziku.
Za njihovo objašnjenje je trebalo čekati formuliranje nove, fundamentalne teorije diskontinuirane energije,
tj. kvantne teorije Maxa Plancka.
Bohrov model atoma
Diskretne spektralne linije potječu od diskretnih putanja elektrona
Pare metala ili zagrijani plinovi pod visokim naponom emitiraju različito obojenu svjetlost. Prikažimo to pokusom.
Različite boje plamena osam spojeva različitih metala
Kako bi razriješio velik problem energijske nestabilnosti Rutherfordovog modela atoma, Niels Bohr je, promatranjem diskretnih linija u atomskim spektrima, pomislio da bi mogla biti dobra ideja primijeniti nedavno formuliranu kvantnu teoriju na atom.
Prema kvantnoj teoriji, najmanji iznos energije se naziva kvantom energije i određen je izrazom:
[latex]\mathit{E}=\mathit{h\nu }=\mathit{h}\frac{\mathit{c}}{\mathit{\lambda }}[/latex]
gdje je:
E – energija
h – Planckova konstanta (6,62 ×10–34 J s)
c - brzina svjetlosti (299 792 458 m/s)
[latex]\nu [/latex] –frekvencija
[latex]\lambda [/latex] – valna duljina zračenja.
Bohr je predložio model atoma prema kome raspored elektrona nije slučajan, nego oni u stacionarnom stanju kruže oko jezgre isključivo po strogo određenim kvantiziranim putanjama. U stacionarnom stanju atom ne apsorbira niti ne emitira svjetlost.
Energijske razine ili ljuske u kojima se mogu nalaziti elektroni Bohr je označio brojkama (kvantnim brojevima n) od 1 do 7 ili slovima K, L, M, N, O, P, Q.
Dovedemo li neku energiju, atom prelazi u neko stanje više energije, pobuđeno stacionarno stanje. Elektron tada prelazi iz stanja najniže energije (putanje najbliže jezgri) u stanje više energije (neku od putanja koje su udaljenije od jezgre). Pri tome je apsorbirana energija jednaka razlici energije elektrona u višoj i nižoj energijskoj razini:
[latex]\mathit{E}_{\textrm{aps}}=\mathit{E}_2-\mathit{E}_1[/latex]
U takvom pobuđenom stanju elektron može ostati samo kratko, jer se nastoji što prije vratiti u stanje niže energije, a pri tome emitira energiju jednaku onoj koju je prethodno apsorbirao:
[latex]\mathit{E}_{\textrm{em}}=\mathit{E}_1-\mathit{E}_2[/latex]
Apsorpcija i emisija energije može se dogoditi samo pri opisanim prijelazima elektrona. Opaženi linijski atomski spektri su direktna posljedica strogo određenih, diskretnih energijskih razina na kojima se mogu kretati elektroni.
Niels Bohr je htio razriješiti velik problem energijske nestabilnosti Rutherfordovog modela atoma.
Promatranjem je diskretnih linija u atomskim spektrima pomislio
da bi mogla biti dobra ideja primijeniti nedavno formuliranu kvantnu teoriju na atom.
Prema kvantnoj teoriji, najmanji iznos energije se naziva kvantom energije i određen je izrazom:
[latex]E=h\nu =h\frac{c}{\lambda }[/latex]
gdje je E energija, h je Planckova konstanta ([latex]6,62\cdot 10^{-34}[/latex] J s), [latex]\nu [/latex] je frekvencija, a [latex]\lambda [/latex] valna duljina zračenja.
Bohr je predložio model atoma prema kome raspored elektrona nije slučajan.
Elektorni u stacionarnom stanju kruže oko jezgre isključivo po strogo određenim kvantiziranim putanjama.
U stacionarnom stanju atom ne apsorbira niti ne emitira svjetlost.
Energijske razine ili ljuske u kojima se mogu nalaziti elektroni Bohr je označio brojkama (kvantnim brojevima n) od 1 do 7 ili slovima K, L, M, N, O, P, Q.
Dovedemo li neku energiju, atom prelazi u neko stanje više energije, pobuđeno stacionarno stanje.
Elektron tada prelazi iz stanja najniže energije (putanje najbliže jezgri)
u stanje više energije (neku od putanja koje su udaljenije od jezgre).
Pri tome je apsorbirana energija jednaka razlici energije elektrona u višoj i nižoj energijskoj razini:
[latex]E_{\textrm{aps}}=E_2-E_1[/latex]
U takvom pobuđenom stanju elektron može ostati samo kratko.
Nastoji što prije vratiti u stanje niže energije, a pri tome emitira energiju jednaku onoj koju je prethodno apsorbirao:
[latex]E_{\textrm{em}}=E_1-E_2[/latex]
Apsorpcija i emisija energije može se dogoditi samo pri opisanim prijelazima elektrona.
Opaženi linijski atomski spektri su direktna posljedica strogo određenih,
diskretnih energijskih razina na kojima se mogu kretati elektroni.
Bohrov model atoma s elektronskim ljuskama te prijelazima.
Računanje energija elektronskih prijelaza
Računanje energija prijelaza elektrona u atomu omogućuje Rydbergova formula. To je empirijski (opažajni) izraz, koji datira iz 1888. godine, dakle prije formuliranja kvantne teorije i Bohrovog modela. Energija fotona kojeg emitira ili apsorbira vodikov atom je dana kao razlika dvije vodikove energijske razine:
[latex]\mathit{E}=\mathit{E}_i-\mathit{E}_f=\mathit{R}_E(\frac{1}{\mathit{n}^2_f}-\frac{1}{\mathit{n}^2_i})[/latex]
gdje je [latex]\mathit{E}[/latex] energija fotona, [latex]\mathit{E}_{i}[/latex] i [latex]\mathit{E}_{f}[/latex] energija polazne [latex]\mathit{n}_{i}[/latex], odnosno konačne [latex]\mathit{n}_{f}[/latex] energijske razine (indeksi "i" i "f" dolaze iz engleskih izraza: initial = polazno, odnosno final = konačno), a [latex]\mathit{R}_{E}[/latex] Rydbergova energija (energija elektrona u najnižoj energijskoj razini), koja za vodikov atom iznosi 13,6 eV ili 2,18×10–18 J.
Iz izraza koji povezuje valnu duljinu [latex]\lambda[/latex] s energijom zračenja [latex]\mathit{E}[/latex]:
[latex]\mathit{E}=\frac{\mathit{hc}}{\mathit{\lambda }}[/latex]
dobivamo Rydbergov izraz za valnu duljinu:
[latex]\frac{1}{\lambda} = \frac{R_{E}}{hc}(\frac{1}{n^{2}_{f}} - \frac{1}{n^{2}_{i}})[/latex]
Naravno, u tom izrazu [latex]R_E[/latex] treba izraziti u J.
Fina struktura spektara – Sommerfeldovo poboljšanje Bohrovog modela
Kako su znanstvenici izvodili sve preciznije eksperimente, tako su i dobivani sve točniji rezultati. Jedan od takvih rezultata je bila i precizno izrađena struktura atomskih spektara, tj. cijepanje nekih linija u atomskim spektrima.
Sommerfeld je to razriješio tezom da elektronske putanje mogu biti kružne ili eliptične, pri čemu energijske razine mogu imati i podrazine, što je određeno uvođenjem kvantnog broja k, koji može poprimati vrijednosti od 1 do n (glavnog kvantnog broja, tj. rednog broja Bohrove energijske razine). Na primjer, ako je glavni kvantni broj energijske razine n = 4, onda vrijednost k može biti 1, 2, 3 ili 4. Njihov omjer je identičan omjeru velike i male osi elipse, kojom se prema Sommerfeldovom modelu atoma gibaju elektroni. Sommerfeldove podrazine se označavaju i slovima s, p, d, f.
Kako su znanstvenici izvodili sve finije eksperimente, tako su i dobivani sve finiji rezultati.
Jedan od takvih rezultata je bila i fina struktura atomskih spektara,
tj. cijepanje nekih linija u atomskim spektrima.
Sommerfeld je to razriješio tezom da elektronske putanje mogu biti kružne ili eliptične.
Energijske razine mogu imati i podrazine.
To je određeno uvođenjem kvantnog broja k, koji može poprimati vrijednosti od 1 do n
(glavnog kvantnog broja, tj. rednog broja Bohrove energijske razine).
Ako je glavni kvantni broj energijske razine n = 4, onda vrijednost k može biti 1, 2, 3 ili 4.
Njihov omjer je identičan omjeru velike i male osi elipse,
kojom se prema Sommerfeldovom modelu atoma gibaju elektroni.
Sommerfeldove podrazine se označavaju i slovima s, p, d, f.
Atomski spektri
Kvantna mehanika – ni čestice ni valovi, nego sve to pomalo
Daljnji razvoj kvantne mehanike doveo je do još neočekivanijih rezultata i iz njega izgleda kao da se cijela priroda, barem na mikroskopskoj razini, raspršila u nešto potpuno neintuitivno, strano svemu što spoznajemo svojim osjetilima. Jezik kvantne mehanike je zato vrlo kompleksan matematički formalizam.
Prvo je Louis de Broglie u svojoj doktorskoj disertaciji iznio niz argumenata za vrlo smjelu teoriju dvojnosti prirode čestica i svjetlosti: one su zapravo istovremeno i valovi i čestice, tj. čestice imaju valna svojstva, a valovi svjetlosti imaju i čestična svojstva. Zatim je Erwin Schrödinger formulirao valnu mehaniku. Njezinom primjenom, elektronske orbite dobivaju značenje stojnih valova elektrona. Naposljetku Werner Heisenberg čestično-valnoj dualnosti daje fundamentalni smisao kroz relacije neodređenosti, prema kojima je nemoguće istovremeno točno izmjeriti i položaj čestice i brzinu čestice, pa tako i elektrona. Ta sveobuhvatna teorija mikrosvijeta dala je najbolje i najpreciznije danas dostupno objašnjenje svih pojava koje potječu od atoma, molekula i njihovih tvorevina.
No, na toj se točki sve raspršuje - elektronski oblak dobiva značenje prostora gustoće vjerojatnosti nalaženja elektrona u nekom djeliću prostora, a Bohrove elektronske razine postaju maksimumi te gustoće. Taj model uspješno objašnjava sve danas poznate pojave vezane uz atome. Dakle, atom je postao nešto što samo u vrlo naivnoj predodžbi predstavljamo kao kuglice.
Daljnji razvoj kvantne mehanike doveo je do još neočekivanijih rezultata.
Iz njega izgleda kao da se cijela priroda raspršila u nešto potpuno neintuitivno,
barem na mikroskopskoj razini.
Nešto strano svemu što spoznajemo svojim osjetilima.
Jezik kvantne mehanike je zato vrlo kompleksan matematički formalizam.
Prvo je Louis de Broglie u svojoj doktorskoj disertaciji
iznio niz argumenata za vrlo smjelu teoriju dvojnosti prirode čestica i svjetlosti.
Prema de Borglieu, one su zapravo istovremeno i valovi i čestice.
To znači da čestice imaju valna svojstva,
a valovi svjetlosti imaju i čestična svojstva.
Zatim je Erwin Schrödinger formulirao valnu mehaniku.
Njezinom primjenom, elektronske orbite dobivaju značenje stojnih valova elektrona.
Werner Heisenberg čestično-valnoj dualnosti
daje fundamentalni smisao kroz relacije neodređenosti.
Prema relacijama neodređenosti nemoguće je istovremeno točno izmjeriti i položaj i brzinu čestice.
Isto vrijedi i za elektrone.
Na toj točki se sve raspršuje.
Elektronski oblak dobiva značenje
prostora gustoće vjerojatnosti nalaženja elektrona u nekom djeliću prostora.
Bohrove elektronske razine postaju maksimumi te gustoće.
Taj model uspješno objašnjava sve danas poznate pojave vezane uz atome.
Atom je postao nešto što samo u vrlo naivnoj predodžbi predstavljamo kao kuglice.
Elektronski omotač – ili bolje rečeno oblak
U terminima današnjeg modela atoma, koji se temelji na načelima kvantne mehanike, više ne govorimo o elektronskim putanjama, nego o elektronskom oblaku, tj. vjerojatnosti nalaženja elektrona u prostoru. Pitanje: "Ako se elektron giba brzinom v, gdje se nalazi u trenutku t?" izgubilo je svaki fizikalni smisao - ne možemo istovremeno odrediti položaj i brzinu elektrona, a elektron ne može "biti" u nekoj točki. Smisla bi imalo pitanje "Kolika je vjerojatnost nalaženja elektrona u volumenu V?"
Atom nema konačno određenu granicu, samo gustoća vjerojatnosti nalaženja elektrona s povećanjem udaljenosti od jezgre postaje sve manja. Zato ni jedan model atoma ne daje stvarnu sliku građe atoma; sve su to zapravo pokušaji da se slikovito prikaže prostor najveće vjerojatnosti nalaženja elektrona. Podatci o svojstvima atoma dobivaju se primjenom kvantne (valne ili matrične) mehanike, a to znači rješavanjem vrlo složenih matematičkih jednadžbi.
Današnji model atoma se temelji na načelima kvantne mehanike.
Zato više ne govorimo o elektronskim putanjama, nego o elektronskom oblaku.
Govorimo o vjerojatnosti nalaženja elektrona u prostoru.
Pitanje: "Ako se elektron giba brzinom v, gdje se nalazi u trenutku t?"
Ovo pitanje je izgubilo svaki fizikalni smisao.
Ne možemo istovremeno odrediti položaj i brzinu elektrona.
Elektron ne može "biti" u nekoj točki.
Smisla bi imalo pitanje "Kolika je vjerojatnost nalaženja elektrona u volumenu V?"
Atom nema konačno određenu granicu.
Samo gustoća vjerojatnosti nalaženja elektrona s povećanjem udaljenosti od jezgre postaje sve manja.
Zato ni jedan model atoma ne daje stvarnu sliku građe atoma.
Sve su to zapravo pokušaji da se slikovito prikaže prostor najveće vjerojatnosti nalaženja elektrona.
Podatci o svojstvima atoma dobivaju se primjenom kvantne (valne ili matrične) mehanike.
To znači rješavanjem vrlo složenih matematičkih jednadžbi.
Elektroni u atomu
Ipak, zbog jednostavnosti, tj. kako bismo si približili taj složeni kvantnomehanički formalizam, govorimo o elektronima koji se nalaze na točno određenim energijskim razinama ili ljuskama, tj. govorimo o K-ljusci (n = 1), L-ljusci (n = 2) itd. Unutar ljuske elektroni zauzimaju orbitale, koje označavamo slovima s, p, d i f. Orbitale nemaju svojstva fizikalnog entiteta, nego su to matematičke funkcije kojima se proračunavaju fizikalne veličine stanja, npr. energije elektrona ili njihova udaljenost od jezgre. Tek je razvoj računala omogućio izračun oblika tih funkcija i njihov prikaz u prostoru, ali moramo imati na umu da su i ti modeli tek grube aproksimacije.
Prema Paulijevom načelu, u istoj orbitali se ne mogu smjestiti dva identična elektrona, tj. elektroni koji zauzimaju pojedinačnu orbitalu moraju imati jedan različit kvantni broj, a jedino je spinski kvantni broj po kojem se mogu razlikovati elektroni u istoj ljusci i podljusci. Dakle, u svakoj se orbitali mogu nalaziti isključivo dva elektrona suprotnog spina.
Podljuske je objasnio Sommerfeld, pa tako vrijedi sljedeće:
Kako bismo si približili taj složeni kvantnomehanički formalizam,
govorimo o elektronima koji se nalaze na točno određenim energijskim razinama ili ljuskama.
Govorimo o K-ljusci (n = 1), L-ljusci (n = 2) itd.
Unutar ljuske elektroni zauzimaju orbitale koje označavamo slovima s, p, d i f.
Orbitale nemaju svojstva fizikalnog entiteta.
To matematičke funkcije kojima se proračunavaju fizikalne veličine stanja,
npr. energije elektrona ili njihova udaljenost od jezgre.
Tek je razvoj računala omogućio izračun oblika tih funkcija i njihov prikaz u prostoru.
Moramo imati na umu da su i ti modeli tek grube aproksimacije.
Prema Paulijevom načelu, u istoj orbitali se ne mogu smjestiti dva identična elektrona.
To znači da elektroni koji zauzimaju pojedinačnu orbitalu moraju imati jedan različit kvantni broj.
Jedino je spinski kvantni broj po kojem se mogu razlikovati elektroni u istoj ljusci i podljusci.
Dakle, u svakoj se orbitali mogu nalaziti isključivo dva elektrona suprotnog spina.
Podljuske je objasnio Sommerfeld, pa tako vrijedi sljedeće:
- K-ljuska (n = 1) može imati samo jednu podljusku (k = 1), tako da sadrži samo s-orbitalu
- L-ljuska (n = 2) može imati dvije podljuske (k = 1, 2), tako da sadrži s- i p-orbitale
- M-ljuska (n = 3) može imati tri podljuske (k = 1, 2, 3), tako da sadrži s-, p- i d-orbitale
- N-ljuska (n = 4) može imati četiri podljuske (k = 1, 2, 3, 4), tako da sadrži s-, p- i d- i f-orbitale
Najveći mogući broj elektrona u pojedinačnoj ljusci n je [latex]2n^2[/latex].
Pojedina ljuska može imati najviše dva s-elektrona, 6 p-elektrona, 10 d-elektrona i 14 f-elektrona.
Time smo stigli do točke u kojima smo objasnili opća načela suvremene slike atomske strukture.
Za sada je naš atom nepopunjen elektronima.
Kako se on popunjava, bit će objašnjeno u poglavlju o elektronskoj konfiguraciji i periodnom sustavu elemenata.
Najveći mogući broj elektrona u pojedinačnoj ljusci n je [latex]2n^2[/latex]. Pojedina ljuska može imati najviše 2 s-elektrona, 6 p-elektrona, 10 d-elektrona i 14 f-elektrona.
Time smo stigli do točke u kojima smo objasnili opća načela suvremene slike atomske strukture. Međutim, za sada je naš atom nepopunjen elektronima. Kako se on popunjava, bit će objašnjeno u poglavlju o elektronskoj konfiguraciji i periodnom sustavu elemenata.
Što zapravo predstavljaju kvantni brojevi?
Glavni kvantni broj n je broj razine u kojoj se nalazi elektron. To je identično Bohrovoj energijskoj razini, a n može poprimiti vrijednost bilo kojeg prirodnog broja, dakle n = 1, 2, 3,... n. Osim tih brojeva, u označavanju razina se služimo i slovnim oznakama K (n = 1), L (n = 2), M (n = 3), N (n = 4),...
Orbitalni (sporedni) kvantni broj l određuje podrazinu unutar određene energijske razine u kojoj se nalazi elektron. Svaka energijska razina se sastoji od više energijskih podrazina, a njihov broj je određen glavnim kvantnim brojem n, tako da u svakoj razini n vrijednosti orbitalnog kvantnog broja poprimaju vrijednosti l = 0, 1,... (n-1), a uobičajeno je da se koriste slovne oznake, i to s (l = 0), p (l = 1), d (l = 2), f (l = 3),...
Magnetski kvantni broj ml određuje prostornu usmjerenost elektronske valne funkcije te daje brojnost atomskih orbitala u određenoj podrazini. Magnetski kvantni broj ima cjelobrojne vrijednosti od -l preko 0 do +l, tj. [latex]m_l = -l, (-l+1),... 0, ... (l-1), l[/latex]. Dakle, podrazina s je karakterizirana orbitalnim kvantnim brojem l = 0, tako da je ml = 0, dok je podrazina p karakterizirana s l = 1, tako da je ml = -1, 0, 1, a te orbitale se uobičajeno označavaju slovnim oznakama px, py i pz.
Spinski kvantni broj ms označava spin elektrona, a on može poprimiti vrijednosti [latex]m_s=+\frac{1}{2}[/latex] ili [latex]m_s=-\frac{1}{2}[/latex].
Glavni kvantni broj n je broj razine u kojoj se nalazi elektron.
To je identično Bohrovoj energijskoj razini, a n može poprimiti vrijednost bilo kojeg prirodnog broja, dakle n = 1, 2, 3,... n.
Osim tih brojeva, u označavanju razina se služimo i slovnim oznakama K (n = 1), L (n = 2), M (n = 3), N (n = 4),...
Orbitalni (sporedni) kvantni broj l određuje podrazinu
unutar određene energijske razine u kojoj se nalazi elektron.
Svaka energijska razina se sastoji od više energijskih podrazina.
Njihov broj je određen glavnim kvantnim brojem n.
Tako da u svakoj razini n vrijednosti orbitalnog kvantnog broja poprimaju vrijednosti l = 0, 1,... (n-1).
Uobičajeno je da se koriste slovne oznake, i to s (l = 0), p (l = 1), d (l = 2), f (l = 3),...
Magnetski kvantni broj ml određuje prostornu usmjerenost elektronske valne funkcije.
Također, daje brojnost atomskih orbitala u određenoj podrazini.
Magnetski kvantni broj ima cjelobrojne vrijednosti od -l preko 0 do +l, tj. [latex]m_l = -l, (-l+1),... 0, ... (l-1), l[/latex].
Podrazina s je karakterizirana orbitalnim kvantnim brojem l = 0, tako da je ml = 0, dok je podrazina p karakterizirana s l = 1, tako da je ml = -1, 0, 1, a te orbitale se uobičajeno označavaju slovnim oznakama px, py i pz.
Spinski kvantni broj ms označava spin elektrona, a on može poprimiti vrijednosti [latex]m_s=+\frac{1}{2}[/latex] ili [latex]m_s=-\frac{1}{2}[/latex].
Atomski spektri
Bohr-Sommerfeldov model atoma je omogućio vrlo precizno objašnjenje atomskih spektara, tj. činjenice da svaki kemijski element ima karakterističan spektar, koji se sastoji od diskretnih linija, a mnoge od tih linija su pocijepane na dvije ili više njih. Kvantna mehanika je omogućila objašnjenje svih danas poznatih pojedinosti u tim spektrima, tako da možemo reći da nam je njena primjena omogućila da više nemamo nikakvih nejasnoća na tom području.
To ima veliku praktičnu važnost, jer karakterističnost spektara omogućuje primjenu atomske spektroskopije u kemijskoj analizi. Zapravo, to je bilo jasno i prije znanstvene interpretacije atomskih spektara, tako da je atomska spektroskopija našla svoju primjenu još u XIX. stoljeću, najprije u astrofizici, a ubrzo zatim i u kemiji.
Atomski spektri u sebi sadrže cijelo bogatstvo podataka o atomu. Tek u jedan dio tih podataka uvedeni ste kroz ovo poglavlje.
Bohr-Sommerfeldov model atoma je omogućio vrlo precizno objašnjenje atomskih spektara.
Ponudio je činjenice da svaki kemijski element ima karakterističan spektar koji se sastoji od diskretnih linija.
Mnoge od tih linija su pocijepane na dvije ili više njih.
Kvantna mehanika je omogućila objašnjenje svih danas poznatih pojedinosti u tim spektrima.
Možemo reći da nam je njena primjena omogućila da više nemamo nikakvih nejasnoća na tom području.
To ima veliku praktičnu važnost.
Karakterističnost spektara omogućuje primjenu
atomske spektroskopije u kemijskoj analizi.
Zapravo, to je bilo jasno i prije znanstvene interpretacije atomskih spektara.
Tako da je atomska spektroskopija našla svoju primjenu još u 19. stoljeću,
najprije u astrofizici, a ubrzo zatim i u kemiji.
Atomski spektri u sebi sadrže cijelo bogatstvo podataka o atomu.
Tek u jedan dio tih podataka uvedeni ste kroz ovo poglavlje.