Egy d alhéjhoz öt orbitál tartozik, minden orbitál két ellentétes spinű elektront fogadhat. Így összesen 5×2=10 elektron töltheti fel a d alhéjat, ami tíz egymást követő elemnek felel meg.
Identify the particles or structure involved.
A blokk szélessége közvetlenül az adott alhéj orbitáljainak számából következik: s:1×2=2 elektron, p:3×2=6, d:5×2=10, f:7×2=14. A kettes szorzó a két lehetséges spinállapotból ered.
Az atomi spektrumok vonalas szerkezete annak közvetlen bizonyítéka, hogy az elektronok energiája kvantált. Egy atom csak olyan fotonenergiákat bocsát ki vagy nyel el, amelyek megfelelnek két megengedett energiaszint különbségének.
Gerjesztett atom alacsonyabb energiaszintre kerülve fotont bocsáthat ki. A foton energiája ΔE=hν, ezért meghatározott frekvenciákon fényes vonalak jelennek meg. Minden elem jellegzetes vonalkészlettel rendelkezik.
Ha folytonos fény halad ritka atomgázon, az atomok bizonyos fotonenergiákat elnyelhetnek. Ezek a hullámhosszak sötét vonalakként jelennek meg. Ugyanazok az energiaszint-különbségek határozzák meg őket, mint az emissziós vonalakat.
Az energiaszinteket a magtöltés, elektron-elektron kölcsönhatás és konfiguráció határozza meg. Két különböző elem ezért eltérő átmeneti energiákkal rendelkezik. Spektroszkópiával távoli csillagok kémiai összetétele is vizsgálható.
Az intenzitás nem csak az elem mennyiségétől függ. Számít, hány atom van a kiinduló állapotban, milyen az átmenet valószínűsége, milyen a hőmérséklet és a közeg optikai vastagsága. Kvantitatív elemzéshez ezért kalibráció és fizikai modell szükséges.