基本介紹
- 中文名：巴耳末系
- 外文名：Balmer series
- 領域：物理學
簡介,回顧,在天文學中的角色,相關條目,
簡介
巴耳末系的計算可以使用約翰·巴耳末在1885年發現的巴耳末公式－ 一個經驗式。 來自氫原子所發射的光譜線在可見光有4個波長：410納米、434納米、486納米和656納米。它們是吸收光子能量的電子進入受激態後，返回主量子數n等於2的量子狀態時釋放出的譜線。
回顧
巴耳末系的譜線是電子從主量子數或徑矢量子數n>3的能級返回n等於2時釋放出的。傳送的名稱是利用希臘字母依序來命名：從n=3至n=2稱為H-α，n=4至n=2稱為H-β，n=5至n=2稱為H-γ，n=6至n=2稱為H-δ。當個系列的電磁波頻譜在可見光部分第一次被看見時，就被稱為H-α、H-β、H-γ和H-δ，其中的H就代表氫原子。
| 傳送的 | 3→2 | 4→2 | 5→2 | 6→2 | 7→2 | 8→2 | 9→2 |  →2 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 名稱 | H-α | H-β | H-γ | H-δ | H-ε | H-ζ | H-η | |
| 波長 (nm) | 656.3 | 486.1 | 434.1 | 410.2 | 397.0 | 388.9 | 383.5 | 364.6 |
| 顏色 | 藍-綠色 | 紫 | 紫 | (紫外線) | (紫外線) | (紫外線) |
雖然在1885年之前物理學家就知道原子會輻射，但她們缺乏工具來準確的預測譜線應該出現的位置（波長）。巴耳末公式能很精確的預測氫在可見光的4條吸收或發射的譜線，啟發了里德伯公式成為普遍化的形式，並帶領物理學家發現在可見光之外的來曼系、帕申系、布拉開線系：那些被預測的氫吸收和發射譜線。
最熟悉的紅色H-α氫氣譜線，是n= 3的殼層和n= 2的殼層之間轉移的巴耳末系譜線，是在宇宙中最耀眼的顏色。在耀眼的發射或電離的星雲，像是獵戶座大星雲，都會發現它對光譜的貢獻，有時在恆星形成的HII區也能發現。在真實顏色的照片中，這些星雲因為氫發射的巴耳末系組合，明顯的發散出桃紅色的顏色。
稍後，發現在非常高解析度的觀察下，這些氫的譜線都是非常靠近的雙線，這種分裂的譜線稱為精細結構。同時也發現，被激發的電子在巴耳末系從n=2躍遷至n>6的軌道時，即使是紫外線的譜線也是如此。
