原子物理学- 原子光谱

原子光谱

当通常通过通过电流通过电流来激发低压下的原子气或蒸气时，气体/蒸气仅会发出某些特定波长的辐射。此类频谱称为线发射频谱，它由黑暗背景上的一些明亮线组成。

当白光通过相同的气体/蒸气时，我们会观察到一个明亮的背景，这些背景被几条暗线交叉，表示缺失的波长或被气体吸收的波长。它们形成了线吸收光谱。发现气体/蒸气的发射光谱中存在缺少波长。

每个气体/蒸气都有自己的特征线发射/吸收光谱，这一事实表明，该线光谱是用于识别气体的指纹。

光谱系列

仔细观察图表明，某些氢光谱集中的线之间的间距以常规方式降低。这些集合中的每一个称为光谱序列。

Balmer是第一个在氢光谱可见区域中观察到这样一个光谱系列的人。它称为Balmer系列，如图2所示。具有最大波长的光谱线，653.6 nm在红色区域被称为H_α线，蓝色，绿色区域中的λ= 486.1 nm的下一行称为h_β线，紫罗兰区域中的下一行= 434.1 nm称为hγ线等。连续线的间距及其强度继续下降。

Balmer找到了一个经验公式来解释这些波长：

1/λ= R（1/22 - 1/N2）

在哪里r是一个常数= 1.097×107 m^-1，称为rydberg常数，n是一个具有值的整数3、4、5…等等

为了n = 3，，，，

1/λ= 1.097×10⁷（1/22 - 1/32）

= 1.522×10⁶m^-1

λ= 656.3 nm哪个波长H_α线。

同样，n =4，我们得到λ= 486.1 nm等等。为了n =∞;我们得到λ= 364.6nm，如果Balmer系列，这是限制。超出此限制，没有其他不同的线路。取而代之的是，频谱变得连续，虽然微弱。

后来，在氢光谱的红外区域发现了外行系列。它由1/λ= R（1/32 - 1/N2）， 在哪里n = 4、5、6…。

在氢光谱的红外区域中发现了另一个称为Brackett系列的光谱。它由

1/= R（1/42 - 1/N²），其中n = 5、6、7……。

在氢光谱的遥远红外区域中，还有另一个称为Pfund系列的光谱系列，由

1/λ= r（1/52 - 1/n2），其中n = 6、7、8……..

这些公式很有用，因为它们给出波长λ因此，频率（v = c/λ）该氢原子辐射或吸收。但是，没有理由为什么在氢光谱中仅观察到某些特定的频率/波长。

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