Cosmo Navi

宇宙論の基礎知識をインタラクティブに学ぶページ

---

Previous   波について   ＜   原子・原子核   ＞   Next   星の一生

---

このページは，

A.4 原子・原子核
原子の基本（まとめ）
水素原子の遷移と光の色

の掲載をしています．

A.4　原子・原子核

原子は物質の基本単位であり，中心にある原子核とその周りを回る電子で構成されています．星のエネルギー源である核融合を理解する上でも非常に重要です．

原子の基本（まとめ）

陽子（proton）原子核にありプラスの電荷を持つ粒子

中性子（neutron）原子核にあり電荷は 中性の粒子

電子（electron）原子の周りを回りマイナスの電荷を持つ粒子

記号	意味	定義
Z	原子番号	陽子の数
A	質量数	陽子（Z）＋中性子（N）の合計

A.4.4 電子の軌道

電子の軌道はとびとびに存在します．図A.17は水素原子で，内側からK殻，L殻，M殻，···と名前が付けられた軌道の束があり，これらを主量子数nを使ってn=1,2,3,4,··· として表します．（殼構造）

電子の軌道間を電子が移動するとき，その差のエネルギーを放出・吸収します．電子が内側から外側に遷移するときは，光を吸収します．逆に電子が外側から内側に遷移するときは，原子は光を発光します．

このツールでは，「電子がジャンプする軌道の組み合わせによって，放出される光の波長（色）が変化する様子」を確認できます．

選択欄から「遷移前の軌道 n」と「遷移後の軌道」を指定して「ジャンプ」ボタンを押すと，図A.17の電子が移動し，そのエネルギー差に対応した光の色が右側のパネルに表示されます．

特に，n'=2（L殻）へ電子が落ちる時に放出される光は「バルマー系列」と呼ばれ，私たちの目で見ることができる可視光線となります．n=3 からの遷移では波長の長い赤色，さらに外側のn=6などから遷移するほどエネルギーが大きくなり，波長の短い紫色へと変化する様子を確認できます．

水素原子の遷移と光の色ツール