Diketahui:

Konstanta Rydberg $R$ = 1,097×10⁷ m^-1

Tingkat energi awal $m$ = 4 (kulit N)

Tingkat energi akhir $n$ = 1 (kulit K)

Ditanya:

Jenis gelombang?

Jawab:

Menurut teori atom Bohr, elektron bergerak mengelilingi inti atom pada lintasan-lintasan tertentu. Elektron tidak mungkin bertumbukan satu sama lain atau jatuh ke inti karena masing-masing elektron bergerak pada tingkatan energinya masing-masing. Apabila elektron hendak berpindah dari satu lintasan ke lintasan lain, maka energi akan diserap atau dibebaskan.

Pada kasus perpindahan dari tingkat energi tinggi ke tingkat energi rendah (relaksasi), elektron akan membebaskan energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Gelombang-gelombang ini memiliki panjang gelombang tertentu yang bernilai diskrit. Panjang gelombang ini dapat dicari menggunakan persamaan berikut.

$\frac{1}{\lambda}=R\left(\frac{1}{n^2}-\frac{1}{m^2}\right)$ dengan $n<m$

$R$ merupakan konstanta Rydberg (1,097×10⁷ m^-1), $n$ merupakan tingkat energi akhir, dan $m$ merupakan tingkat energi awal.

$\frac{1}{\lambda}=R\left(\frac{1}{n^2}-\frac{1}{m^2}\right)$

$=1,097\times10^7\left(\frac{1}{1^2}-\frac{1}{4^2}\right)$

$=1,097\times10^7\left(\frac{1}{1}-\frac{1}{16}\right)$

$=1,028\times10^7$

Untuk mencari frekuensi, gunakan hubungan antara frekuensi dan panjang gelombang pada gelombang elektromagnetik. Diketahui bahwa $\lambda f=c$ di mana $c$ merupakan kecepatan cahaya (3×10⁸ m/s)

$\lambda f=c$

$f=\frac{c}{\lambda}$

$=\left(3\times10^8\right)\left(1,028\times10^7\right)$

$=3,084\times10^{15}$ Hz

$=3.084$ THz (ubah ke satuan Terahertz)

Jadi, frekuensi dari gelombang yang dipancarkan adalah 3.084 THz.