Obre el menú principal
La sèrie espectral de l'hidrogen en una escala logarítmica

Es denomina espectre de l'hidrogen a l'espectre d'emissió electromagnètica pròpia de l'hidrogen. Les longituds d'ona vénen determinades per la fórmula de Rydberg. Aquestes línies espectrals observades són degudes als electrons que es mouen entre nivells energètics de l'àtom. Les línies espectrals són importants en astronomia per poder detectar la presència d'hidrogen i per poder calcular els desplaçaments cap al roig.

Fórmula de RydbergModifica

Article principal: Fórmula de Rydberg

Les diferències d'energia entre nivells del model de Bohr –i, per tant, les longituds d'ona dels fotons emesos i absorbits– vénen donades per la fórmula de Rydberg:[1]

 

On n és el nivell d'energia inicial, n′ és el nivell d'energia final i R és la constant de Rydberg.[2] Els valors significatius només s'obtenen quan n és major que n′ i es pren el límit d'u entre infinit com zero.

SèriesModifica

Totes les longituds d'ona es donen amb fins a 3 xifres significatives.

Sèrie de Lyman (n′ = 1)Modifica

Article principal: Sèrie de Lyman
n λ (nm)
2 121,6
3 102,6
4 97,3
5 95,0
6 93,8
  91,2
 
La sèrie de Lyman de les línies espectrals de l'àtom d'hidrogen en l'ultraviolat

Aquesta sèrie s'anomena en honor al seu descobridor, Theodore Lyman. Totes les longituds d'ona de la sèrie de Lyman estan a la banda ultraviolada.[3][4]


Sèrie de Balmer (n′ = 2)Modifica

Article principal: Sèrie de Balmer
n λ (nm)
3 656
4 486
5 434
6 410
7 397
  365


 
Les quatre línies d'espectre d'emissió visibles de la sèrie de Balmer. H-alfa és la línia vermella de la dreta.


Sèrie de Paschen (sèrie de Bohr) (n′ = 3)Modifica

n λ (nm)
4 1870
5 1280
6 1090
7 1005
8 954
  820

Les línies de Pasched cauen totes a la banda infraroja.[5]


Sèrie de Brackett (n′ = 4)Modifica

n λ (nm)
5 4050
6 2620
7 2160
8 1940
9 1820
  1460


Sèrie de Pfund (n′ = 5)Modifica

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


Sèrie de Humphreys (n′ = 6)Modifica

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


ReferènciesModifica

  1. Bohr, Niels. «Rydberg's discovery of the spectral laws». A: N. Bohr: Collected Works. 10. Amsterdam: North-Holland Publ., p. 373–9. 
  2. «CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2006» (PDF). Committee on Data for Science and Technology (CODATA). NIST.
  3. Lyman, Theodore «The Spectrum of Hydrogen in the Region of Extremely Short Wave-Length». Memoirs of the American Academy of Arts and Sciences, 13, 3, 1906, p. 125–146. ISSN: 0096-6134.
  4. Lyman, Theodore «An Extension of the Spectrum in the Extreme Ultra-Violet». Nature, 93, 1914, p. 241. DOI: 10.1038/093241a0.
  5. Paschen, Friedrich «Zur Kenntnis ultraroter Linienspektra. I. (Normalwellenlängen bis 27000 Å.-E.)». Annalen der Physik, 332, 13, 1908, p. 537–570. DOI: 10.1002/andp.19083321303.

Vegeu tambéModifica