Спектральные серии излучения атомарного водорода

В 1885 г. И.Бальмер установил, что длины известных линий спектра атома водорода в видимой области спектра могут быть вычислены по формуле:

, где n = 3, 4, 5, …; – постоянная Ридберга.

Эту формулу можно переписать, используя соотношение (– собственная частота, – длина волны, с – скорость света) так:

, где R = 3,28985^.10¹⁵ с^-1 –также называется постоянной Ридберга.

Все линии, отличающиеся различными значениями n, образуют группу или серию линий, называемую серией Ба^‘льмера.

Ридберг показал, что в линейных спектрах элементов наблюдаются спектральные серии, причем ν всех линий данной серии удовлетворяют соотношению:, где n₂ и n₁ – целые числа. Величины T(n₂) и T(n₁) называют спектральные термы. Для данной серии n₂ имеет постоянное значение 2. Для серии Бальмера: , .

В 1908 году Ритцем был изложен комбинационный принцип: частоты спектральных линий излучения любого атома могут быть представлены в виде разности двух термов; составляя различные комбинации термов, можно найти все возможные частоты спектральных линий этого атома.

В 1908 г. Пашеном обнаружены серии линий спектра водорода в инфракрасной области:

n = 4, 5, 6, …; – серия Пашена;

В ультрафиолетовой области:

n = 2, 3, 4,…; – серия Лаймана;

В далекой инфракрасной области:

n = 5, 6, 7,…; – серия Брекета;

n = 6, 7, 8, …; – серия Пфунда;

n = 7, 8, 9, …; – серия Хэмфри.

Общую формулу можно записать в следующем виде:

n = m + 1, m + 2.