氢原子光谱可以用巴尔末公式表示。
波长=Bn2/(n2-22)(n=3,4,5,···)
,式中B为一常数。这组谱线称为巴耳末线系。当n∞时,λB,为这个线系的极限,这时邻近二谱线的波长之差趋于零。
1890年J.里德伯把巴耳末公式简化为:
1/λ=RH(1/22-1/n2)(n=3,4,5,···)
式中RH称为氢原子里德伯常数,其值为 (1.096775854±0.000000083)×107m-1。后来又相继发现了氢原子的其他谱线系,都可用类似的公式表示。波长的倒数称波数,单位是m-1,氢原子光谱的各谱线系的波数可用一个普遍公式表示:
σ=RH(1/m2-1/n2)
对于一个已知线系,m为一定值,而n为比m大的一系列整数。此式称为广义巴耳末公式。氢原子光谱现已命名的六个线系如下:
莱曼系m=1,n=2,3,4,···紫外区
巴耳末系m=2,n=3,4,5,···可见光区
帕邢系m=3,n=4,5,6,···红外区
布拉开系m=4,n=5,6,7,···近红外区
芬德系m=5,n=6,7,8,···远红外区
汉弗莱系m=6,n=7,8,9,···远红外区
广义巴耳末公式中,若令T(m)=RH/m2,T(n)=RH/n2,为光谱项,则该式可写成σ=T(m)-T(n)。氢原子任一光谱线的波数可表示为两光谱项之差的规律称为并合原则,又称里兹组合原则。
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