Model Atom Borh dan Spektrum Atom Hidrogen

Model atom yang diperkenalkan Borh mampu menjelaskan semua garis emisi dan absorbsi dalam spektrum hidrogen. Bukan itu saja, dengan postulat-postulatnya Borh dapat juga menurunkan rumus Balmer.
Frekuensi radiasi yang dipancarkan dan diserap dalam suatu transisi ditentukan dengan postulat kedua Borh: hf = |E_i – E_f|.
Dengan n_f adalah bilangan kuantum keadaan akhir dan n, bilangan kuantum keadaan mula-mula. Dengan menggunakan rumus energi Borh diperoleh:

dengan E₁ = -13,6 eV.
Panjang gelombang (λ) radiasi yang dipancarkan dapat dihitung dengan mensubtitusikan f dengan c/λ.

Bagaimana hasil ini dibandingkan dengan rumus Balmer??
Rumus Balmer dituliskan dalam bentuk:

Kita lihat bahwa kedua persamaan itu akan sama jika R_H = |E₁/hc| dan n_f = 2. Konstanta Rydberg menurut hasil pengukuran spektroskopi adalah -1,097 x 10⁷ m^-1. Sedangkan nilai -E₁/hc adalah

Kedua hasil ini sangat dekat! Ini merupakan suatu kesuksesan dari teori Borh. Dengan hasil ini Borh dapat dikatakan bahwa postulat yang dibuat Borh yang berdasarkan intuisi itu dapat dipertanggungjawabkan.
Bukan itu saja, rumus Borh yang ditunjukkan di atas dapat digunkan untuk memberikan arti fisis dari garis-garis spektral dalam deret Balmer seperti H_α, H_β, H_γ dan H_δ.

• Garis H_α, dapat diinterpretasikan sebagai cahaya yang dipancarkan ketika elektron berpindah dari keadaan n_i = 3 ke n_f = 2.
• Garis H_β, dapat diinterpretasikan sebagai cahaya yang dipancarkan ketika elektron berpindah dari keadaan n_i = 4 ke n_f = 2.
• Garis H_γ, dapat diinterpretasikan sebagai cahaya yang dipancarkan ketika elektron berpindah dari keadaan n_i = 5 ke n_f = 2.
• Garis H_δ, dapat diinterpretasikan sebagai cahaya yang dipancarkan ketika elektron berpindah dari keadaan n_i = 6 ke n_f = 2.

Model atom Borh tidak hanya melukiskan secara fisik dari deret Balmer saja, tetapi juga deret-deret lain dari spektrum atom hidrogen seperti deret Lyman, Paschen, Bracket, dan Pfund. Semua garis spektral pada deret-deret ini dihasilkan oleh transisi elektron dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah seperti gambar 1.

Dengan adanya teori Borh ini lengkaplah sudah pengertin orang akan spektrum hidrogen itu.

Gambar 1: Transisi elektron menurut Borh

Catatan: Diagram pada gambar 1 sudah cukup bagus untuk menunjukkan proses radiasi, namus sesungguhnya menggambarkan ini kurang tepat karena orang akan berpikir bahwa elektron meloncak-loncak dari satu orbit ke orbit yang lain, padahal kita tidak pernah mendeteksi/melihat orbit elektron secara ekperimen (penggambaran orbit elektron berbentuk lingkaran digunakan Borh untuk memudahkan merumuskan teorinya).
Cara yang lebih baik untuk mempresentasikan teori Borh adalah menggunakan diagram tingkat energi (lihat gambar diagram tingkat energi)