Формула Бальмера
Формула Бальмера определяет длины волн спектральных линий атома водорода, возникающих при переходах электрона с более высоких энергетических уровней на второй уровень. Эти линии образуют серию Бальмера и в основном лежат в видимой части спектра.
Формула
Здесь \(R\approx1{,}097\cdot10^7\ \text{м}^{-1}\) — постоянная Ридберга, а \(n\) задаёт начальный уровень электрона. Конечный уровень всегда равен \(2\). При увеличении \(n\) линии сближаются и приближаются к границе серии: электрон переходит с бесконечно удалённого уровня на второй.
Для перехода \(n=3\to2\) подставляют \(n=3\): \(\frac{1}{\lambda}=R\left(\frac14-\frac19\right)=\frac{5R}{36}\). Получается \(\lambda\approx656\ \text{нм}\) — красная линия водорода.
Формула Бальмера описывает только переходы на уровень \(n=2\). Более общая формула для разных серий имеет вид \(\frac1\lambda=R\left(\frac1{k^2}-\frac1{n^2}\right)\), где \(k\) задаёт конечный уровень. Например, при \(k=1\) получают серию Лаймана, а при \(k=3\) — серию Пашена.
Какой переход соответствует первой линии серии Бальмера?
Главное
- Формула Бальмера описывает спектральные линии водорода при переходах на уровень \(n=2\).
- Основная запись: \(\frac{1}{\lambda}=R\left(\frac14-\frac{1}{n^2}\right)\), где \(n=3,4,5,\ldots\).
- При росте \(n\) линии сближаются и стремятся к границе серии.