خطوط طیفی هیدروژن
در طیف تابشی اتم هیدروژن چند سری وجود دارد که بر اساس فرمول ریدبرگ بدست میآید. سریهای طیفی در اخترشناسی برای بررسی حضور هیدروژن و محاسبه انتقال قرمز کاربرد دارند.
فیزیک
در فیزیک انتشار این امواج به این دلیل است که الکترونها در مدارهای مانا (با فاصله بیشتر از هسته) در اطراف هسته هیدروژن میگردند و هنگامی که از مدار مانا با انرژی بیشتر به مدار با انرژی کمتر(مدار های پائین تر) بروند. انرژی مازاد را که فاصله بین این دو مدار است به صورت نوری ، تابش میکنند.
نامگذاری هر انتقال به صورت بیان نام سری و سپس حروف الفبای یونانی است به این ترتیب که از نزدیکترین مدار اگر به مدار موردنظر رفت آلفا سپس بتا و دیگر حروف یونانی. مثلاً انتقال از ۲ → ۱ «لیمان-آلفا» (Ly-α) نامیده میشود و ۷ → ۳ «پاشن-دلتا» (Pa-δ).
فرمول ریدبرگ
میزان انرژی جذبشده یا تابششده میان الکترونی که در مدار مانا جابجا شود از فرمول ریدبرگ بدست میآید:
که n مدار اولیه است، n′ مدار نهایی است، و R ثابت ریدبرگ.
سریها
لیمان (n′ = ۱)
| λ (nm) | |
|---|---|
| ۲ | ۱۲۲ |
| ۳ | ۱۰۳ |
| ۴ | ۹۷٫۲ |
| ۵ | ۹۴٫۹ |
| ۶ | ۹۳٫۷ |
| ۹۱٫۱ |
به نام کاشف آن تئودور لیمان نامگذاری شدهاست و در محدوده فرابنفش قرار دارد.
سری بالمر (n'= ۲)
| λ (nm) | |
|---|---|
| ۳ | ۶۵۶ |
| ۴ | ۴۸۶ |
| ۵ | ۴۳۴ |
| ۶ | ۴۱۰ |
| ۷ | ۳۹۷ |
| ۳۶۵ |
به افتخار یوهان بالمر نامگذاری شده و دوتای این خطوط در محدوده فرابنفش و بقیه آن در محدوده نور مرئی قرار میگیرد. خطوط مرئی آن در خطوط فرانهوفر نیز وجود دارند
سری پاشن (n′ = ۳)
| λ (nm) | |
|---|---|
| ۴ | ۱۸۷۰ |
| ۵ | ۱۲۸۰ |
| ۶ | ۱۰۹۰ |
| ۷ | ۱۰۰۰ |
| ۸ | ۹۵۴ |
| ۸۲۰ |
به نام فردریش پاشن هستند و در محدوده فروسرخ قرار میگیرند.
براکت (n′ = ۴)
| λ (nm) | |
|---|---|
| ۵ | ۴۰۵۰ |
| ۶ | ۲۶۳۰ |
| ۷ | ۲۱۷۰ |
| ۸ | ۱۹۴۰ |
| ۹ | ۱۸۲۰ |
| ۱۴۶۰ |
به نام فردریک براکت دانشمند آمریکایی که اولین بار در سال ۱۹۲۲ این خطوط را مشاهده کرد.
سری پفوند (n′ = ۵)
| λ (nm) | |
|---|---|
| ۶ | ۷۴۶۰ |
| ۷ | ۴۶۵۰ |
| ۸ | ۳۷۴۰ |
| ۹ | ۳۳۰۰ |
| ۱۰ | ۳۰۴۰ |
| ۲۲۸۰ |
در سال ۱۹۲۴ توسط آگست هرمان فوند برای نخستین بار مشاهده شد.
سری همفریس (n′ = ۶)
| λ (nm) | |
|---|---|
| ۷ | ۱۲۴۰۰ |
| ۸ | ۷۵۰۰ |
| ۹ | ۵۹۱۰ |
| ۱۰ | ۵۱۳۰ |
| ۱۱ | ۴۶۷۰ |
| ۳۲۸۰ |
توسط فیزیکدانان آمریکایی کورتیس همفریس کشف شد.
گسترۀ طول موج های هر رشته به صورت شماتیک
جستارهای وابسته
منابع
- ↑ Bohr, Niels (1985), "Rydberg's discovery of the spectral laws", in Kalckar, J. (ed.), N. Bohr: Collected Works, vol. 10, Amsterdam: North-Holland Publ., pp. 373–9
- ↑ "CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2006" (PDF). Committee on Data for Science and Technology (CODATA). مؤسسه ملی فناوری و استانداردها.
- ↑ Paschen, Friedrich (1908), "Zur Kenntnis ultraroter Linienspektra. I. (Normalwellenlängen bis 27000 Å. -E.)", Annalen der Physik, 332 (13): 537–570, Bibcode:1908AnP...332..537P, doi:10.1002/andp.19083321303, archived from the original on 17 December 2012, retrieved 1 July 2011
- ↑ Brackett, Frederick Sumner (1922), "Visible and infra-red radiation of hydrogen", Astrophysical Journal, 56: 154, Bibcode:1922ApJ....56..154B, doi:10.1086/142697
- ↑ Pfund, A. H. (1924), "The emission of nitrogen and hydrogen in infrared", J. Opt. Soc. Am., 9 (3): 193–196, doi:10.1364/JOSA.9.000193
- ↑ Humphreys, C.J. (1953), "Humphreys Series", J. Research Natl. Bur. Standards, 50