Seria Lyman

Seria Lyman este o serie de linii spectrale din spectrul atomului de hidrogen . Această serie se formează în timpul tranzițiilor electronilor de la nivelurile de energie excitată la primul nivel neexcitat al stării fundamentale a atomului de hidrogen din spectrul de emisie (spectrul de emisie) și de la primul nivel la toate celelalte din spectrul de absorbție .

Tranziția de la cel mai apropiat nivel superior la un anumit nivel în toate seriile spectrale de hidrogen este indicată printr-o literă greacă cu următoarea - printr-o literă etc. Pentru a desemna seria Lyman în sine, se folosește fie litera latină, fie abrevierea . Astfel, desemnarea completă a liniei spectrale care apare atunci când un electron trece de la al doilea nivel la primul - sau α (pronunțat: Lyman alfa ), de la al treilea sau β , etc. $\alpha ,$ $\beta$ $L$ $Ly$ $L_{\alpha )$ $Ly$ $L_{\beta )$ $Ly$

Seria poartă numele fizicianului american Theodore Lyman , care a descoperit această serie în 1906 .

Seria Lyman

Formula Rydberg pentru seria Lyman este următoarea:

{1 \over \lambda }=R_{\text{H}}\left({\frac {1}{1^{2}}}-{\frac {1}{n^{2}} }\right)\qquad \left(R_{\text{H}}\approx 1{,}0968{\times }10^{7}\,{\text{m}}^{-1}\approx { \frac {13{,}6\,{\text{eV}}}{hc}}\right),

unde - numărul cuantic principal - un număr natural mai mare sau egal cu 2;

n

R_{H}

este constanta Rydberg pentru atomul de hidrogen.

Cea mai scurtă limită a lungimii de undă a seriei Lyman este de 91,175 nm, ceea ce corespunde unei energii de 13,6 eV , energia minimă de ionizare a unui atom de hidrogen neexcitat. Pe această parte, în spectrul observat al hidrogenului, seria Lyman este adiacentă unui spectru continuu corespunzător energiilor care depășesc energia de legare a unui electron și a unui proton într-un atom de hidrogen.

Toate liniile din seria Lyman sunt în domeniul ultraviolet :

n	2	3	patru	5	6	7	opt	9	zece	unsprezece	$\infty$
Lungime de undă, nm	121,6	102,5	97,2	94,9	93,7	93,0	92,6	92.3	92.1	91,9	91.15

Aplicație

Lungimea de undă de 91,15 nm se numește limită Lyman. Cele mai vechi stele sunt predominant hidrogen, deci nu există linii spectrale mai scurte decât această limită în spectrul lor. Măsurarea limitei Lyman cauzată de vă permite să determinați distanța unui obiect față de Pământ. Prezența unei limite în spectru este un semn că radiația este emisă de o stea antică.

Liniile din seria Lyman prezintă un interes deosebit pentru astronomii care studiază stelele și galaxiile prin deplasare spre roșu . Datorită deplasării spre roșu, lumina galaxiilor și quasarurilor îndepărtate se află parțial în intervalul spectral vizibil sau infraroșu, ceea ce face posibilă studierea distribuției pe scară largă a hidrogenului în Univers prin analiza absorbției liniei Lyman-alfa în intergalactic. hidrogen neutru, chiar și prin observatoare terestre (vezi Lyman-alpha Forest ) [1] .

Un alt domeniu de aplicare este meteorologia . Higrometrele , al căror principiu de funcționare se bazează pe măsurarea intensității liniei Lyman-α, sunt folosite pentru măsurarea umidității atmosferei superioare, echipamentul fiind instalat pe aeronave de cercetare [2] .

Note

↑ Datorită absorbției radiațiilor ultraviolete în atmosfera Pământului, linia Lyman-alfa poate fi observată doar dacă obiectele au o deplasare mare spre roșu.
↑ Khaykin S. M., Yushkov V. A., Korshunov L. I., Lukyanov A. N., Pomereau J.-P., Nielsen J., Fomel H. Umiditatea stratosferei inferioare tropicale: observații și analize. 2010

Vezi și

Link -uri

Spectrul de hidrogen (animație)

Seria spectrală a hidrogenului
Seria Lyman Seria Balmer Seria Paschen Seria Brackett Seria Pfund Seria Humphrey Seria Hansen-Strong Anterior atribuit hidrogenului Seria Fowler Seria Pickering