수소 스펙트럼 계열

수소의 전자 전이와 그로 인한 파장. 에너지 수준 간의 차이는 그림에서처럼 일정하지 않다.

수소의 방출 스펙트럼(영어: Hydrogen spectral series)은 스펙트럼 선들의 개수로 나뉜다. 물리학에서는 수소의 스펙트럼은 전자와 에너지 레벨 사이의 입자 점프들과 일치한다. 수소원자의 가장 간단한 모델은 보어 모델로 주어진다. 전자가 높은 에너지에서 낮은 에너지로 점프할 때 뚜렷한 파장의 광자는 뤼드베리 공식에 의해 방출된다.

\frac{1}{λ} = R (\frac{1}{(n^{'})^{2}} - \frac{1}{n^{2}}) (R = 1.097373 \times 1 0^{7} m^{- 1})

(n은 처음에너지 레벨이고 n'는 마지막 에너지 레벨이다. 그리고 R은 뤼드베리 상수)

스펙트럼 선들은 n'을 따라 그룹지어진다. 선들은 묶음의 긴파장/작은 진동수로부터 순차적으로 이름 붙여진다. 각각 그리스 문자로 쓰여진다. 예를 들면 2->1 선은 "리만 알파" (Ly-α), 7->3 선은 "파셴 델타" (Pa-δ)로 불린다. 몇몇 수소 스펙트럼 선들은 이 묶음들의 바깥으로 떨어진다. 이 같은 것을 21cm 선이라 하고 매우 희귀한 미세한 흔들림과 같은 사건이다.

계열

섬네일을 만드는 중 오류 발생:

수소 스펙트럼.

수소 스펙트럼의 모든 파장 영역은 다음과 같다.

라이먼 계열 (n′ = 1)

$n$	2	3	4	5	6	$\infty$
λ (nm)	122	103	97.2	94.9	93.7	91.1

1906년에서 1914년에 라이먼이 자외선 영역으로 관측.

발머 계열 (n′ = 2)

$n$	3	4	5	6	7	$\infty$
λ (nm)	656	486	434	410	397	365

1885년 요한 발머가 가시광선 영역에서 관측.

섬네일을 만드는 중 오류 발생:

발머 계열의 4개의 수소 스펙트럼 선. 왼쪽부터 410 nm, 434 nm, 486 nm, 656 nm의 빛이 관측된다.

파셴 계열 (n′ = 3)

$n$	4	5	6	7	8	$\infty$
λ (nm)	1870	1280	1090	1000	954	820

1908년 프리드리히 파셴이 근적외선 영역에서 관측.

브래킷 계열 (n′ = 4 )

$n$	5	6	7	8	9	$\infty$
λ (nm)	4050	2630	2170	1940	1820	1460

1922년 프레드릭 순머 브래킷이 원적외선 영역에서 관측.

푼트 계열 (n′ = 5)

$n$	6	7	8	9	10	$\infty$
λ (nm)	7460	4650	3740	3300	3040	2280

1924년 푼트가 마이크로파 영역에서 관측.

험프리 계열 (n′ = 6)

$n$	7	8	9	10	11	$\infty$
λ (nm)	12400	7500	5910	5130	4670	3280

험프리가 마이크로파 이상의 영역에서 관측.

그 이상 (n′ > 6)

이름지어지지 않음. 그러나 뤼드베리 방정식과 같은 패턴이다.

같이 보기

외부 링크

(영어) Bigs animation Spectral series of hydrogen

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