Серія Бальмера - це

Освіта серії Бальмера

Серія була виявлена в спектрі Сонця [2]. Завдяки поширеності водню у Всесвіті. серія Бальмера спостерігається в спектрах більшості космічних об'єктів.

Дана серія утворюється при переходах електронів з порушених енергетичних рівнів c головним квантовим числом n> 2 на другий рівень (n = 2) в спектрі випромінювання і з другого рівня на всі вищерозміщені рівні при поглинанні.

Перехід з третього енергетичного рівня на другий позначається грецькою буквою α. з 4-го на 2-й - β і т. д. Для позначення самої серії використовується латинська буква H. Таким чином, повне позначення спектральної лінії, що виникає при переході електрона з третього рівня на другий - H α (вимовляється Бальмер альфа).

Видимі лінії випромінювання водню в серії Бальмера. H α - червона лінія праворуч, має довжину хвилі 656,3 нм.
Найлівіша лінія - H ε. відповідає випромінюванню вже в ультрафіолетовій області спектра на довжині хвилі 397,0 нм.

Формула Бальмера

Для опису довжин хвиль λ чотирьох видимих ліній спектру водню І. Бальмер запропонував формулу

де n = 3, 4, 5, 6; b = 3645,6 Å.

В даний час для серії Бальмера використовують окремий випадок формули Рідберга:

де λ - довжина хвилі,

Перші 4 лінії серії знаходяться у видимому діапазоні, інші - в ультрафіолетовому:

Кордон серії відповідає захопленню протоном вільного електрона з нульовою початковою енергією на другий (тобто перший збуджений) рівень. За кордоном в сторону більш коротких довжин хвиль простягається бальмеровской континуум - безперервна (НЕ лінійчата) частину спектру, відповідна захопленням протоном вільного електрона з довільною позитивної початковій енергією на другий рівень атома водню.

Крім серії Бальмера, існують серії ліній випромінювання, що лежать цілком (за винятком континууму серії) в інфрачервоній області спектра (серії Пашена. Брекетах, Пфунда і т. Д. Відповідні переходам на 3-й, 4-й, 5-й ... енергетичні рівні ), а також лежить цілком в ультрафіолетової області серія Лаймана. відповідна переходам на основний рівень атома водню.

Історія створення формули Бальмера і її значення

Іоган Бальмер ні спектрографістом. Його заслуга полягає в тому, що він описав відомий на той час спектр атомів водню простою формулою:

де n = 3, 4, 5, 6; b = 3645,6 Å.

Будучи переконаним послідовником піфагорійців. Бальмер вважав, що таємницю єдності всіх спостережуваних явищ слід шукати в різних комбінаціях цілих чисел [3]. Існує версія, згідно з якою Бальмер одного разу похвалився, що може знайти формулу для послідовності будь-яких чотирьох чисел, і його друг на спір дав йому довжини хвиль червоною, зеленою, синьою і фіолетовою ліній водневого спектра [4].

У 1886 році К. Рунге запропонував використовувати у формулі Бальмера замість довжини хвилі λ її частоту ν = c / λ:

де k = 2; n = 3, 4, 5, 6; b = 3645,6 Ǻ.

А в 1890 році Й. Ридберг запропонував записувати формулу в тому вигляді, який вона зберегла до сих пір:

У 1908 році В. Рітц висловив частоту хвилі у вигляді різниці двох термів:

Так запропонована Бальмером формула, що описує чотири лінії видимого спектру випромінювання водню, отримала розвиток до принципів, що дозволяють описати спектр будь-якого хімічного елемента.

Безрезультатні спроби пояснити фізичний зміст формули Бальмера тривали майже 28 років. У початку 1913 року Нільс Бор працював над тим, щоб усунути протиріччя між класичними законами фізики і запропонованої Резерфордом планетарної моделлю атома. Спектрографіст Ханс Хансен порадив Бору звернути увагу на спектральні формули. Згодом Бор неодноразово говорив:

Як тільки я побачив формулу Бальмера, все негайно прояснилося переді мною [4] [5].

Цілі числа в формулі виявилися дозволеними орбітами, а спектральні лінії наслідком квантових переходів електронів з однієї орбіти на іншу [6].

Примітки

Дивитися що таке "Серія Бальмера" в інших словниках:

серія Бальмера - Balmerio serija statusas T sritis chemija apibrėžtis Vandenilio atomo spektro linijų serija regimojoje spektro srityje. atitikmenys: angl. Balmer series rus. серія Бальмера ... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

серія Бальмера - Balmerio serija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Balmer series vok. Balmer Serie, f rus. серія Бальмера, f pranc. série de Balmer, f ... Fizikos terminų žodynas

Серія Лаймана - Серія Лаймана спектральна серія в спектрі атома водню, названа на честь американського фізика Теодора Лаймана, який відкрив цю серію в ... Вікіпедія

Серія Бреккета - Серія Бреккета спектральна серія в спектрі атома водню, названа на честь американського фізика Фредеріка Бреккета, який відкрив цю серію в 1922 році. Дана серія утворюється при переходах електронів з порушених енергетичних рівнів ... ... Вікіпедія

Серія Хемпфрі - Серія Хемпфрі спектральна серія в спектрі атома водню, названа на честь американського фізика Кертіса Хемпфрі, який відкрив цю серію в 1953 році. Дана серія утворюється при переходах електронів з збуджених енергетичних рівнів на ... ... Вікіпедія

Серія Пашена - (Серія Ритца Пашена) спектральна серія в спектрі атома водню, названа на честь австрійського фізика Фрідріха Пашена, який відкрив в 1908 році цю серію, раніше передбачену Вальтером Рітцем на підставі його комбінаційного принципу ... Вікіпедія

Бальмера серія - (по імені швейцарського вченого І. Я. Бальмера, JJ Balmer, 1825 98) спектральна серія (Див. Спектральні серії) атома водню, лінії якої розташовані у видимій і близькій до ультрафіолетової області його спектра (див. Також Атомні ... ... Велика Радянська Енциклопедія

Формула Бальмера-Ридберга - Серія Бальмера спектральна серія в спектрі атома водню, названа на честь швейцарського фізика Йоганна Бальмера, який відкрив цю серію в 1885 році. Дана серія утворюється при переходах електронів з порушених енергетичних рівнів на ... ... Вікіпедія