Balmerova série
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Jako Balmerova série se ve fyzice označuje skupina spektrálních čar ve spektru atomu vodíku, které jsou výsledkem přechodu elektronu mezi druhou energetickou hladinou (tedy hladinou s hlavním kvantovým číslem n = 2) a vyššími energetickými hladina (tzn. hladinami s 
).
Tato série spektrálních čar je pojmenována po Johannu Balmerovi.
Obsah |
[editovat] Označování čar
Jednotlivé přechody jsou označovány řeckými písmeny: přechod z n = 3 na n = 2 je čára Hα, přechod z n = 4 na n = 2 je čára Hβ, z n = 5 na n = 2 je čára Hγ atd.
[editovat] Historie
První čáry série (s vlnovými délkami 410, 434, 486 a 656 nm) pozoroval již v roce 1871 Angström. Atomy byly v té době považovány za nedělitelné a proto se nepředpokládalo, že by tyto spektrální čáry mohly souviset s vnitřní strukturou atomu.
Vztah mezi jednotlivými čarami se podařilo vyjádřit Balmerovi v roce 1885 vztahem
,
kde κ = 364,56nm je konstanta, n = 2 a m = 3,4,5,.... Na základě této tzv. Balmerovy formule předpověděl Balmer další čáry série, které byly později objeveny.
V roce 1888 byla Balmerova formule Rydbergem zobecněna (viz Rydbergova formule).
[editovat] Vlnové délky čar série
Čáry Balmerovy série tvoří diskrétní spektrum.
Rydbergova formule má pro Balmerovu sérii tvar
,
kde n = 3,4,5,... je hlavní kvantové číslo a R je Rydbergova konstanta.
Pro vlnové délky spektrálních čar série pak platí
| Přechod n->2 | Vlnová délka [nm] |
|---|---|
| 3 | 656,3 |
| 4 | 486,1 |
| 5 | 434,1 |
| 6 | 410,2 |
| 7 | 397,0 |
| 8 | 388,9 |
| 9 | 383,5 |
| ... | ... |
 |
364,6 |
[editovat] Vlastnosti
První čtyři čáry Balmerovy série leží ve viditelné části spektra, další čáry leží v ultrafialofé oblasti spektra. Hrana Balmerovy série má vlnovou délku 364,6 nm. Za touto hranou (směrem ke kratším vlnovým délkám) začíná Balmerovo kontinuum, které vzniká zachycením volných elektronů na druhou energetickou hladinu vodíkového atomu.
Balmerovy série se využívají v astronomii.
