Серия Лаймана — спектральных линий в спектре атома водорода. Эта серия образуется при переходах электронов с возбуждённых энергетических уровней на первый невозбуждённый уровень основного состояния атома водорода в спектре излучения (эмисиионном спектре) и с первого уровня на все остальные в спектре поглощении.
Переход с ближайшего верхнего уровня на некоторый уровень во всех спектральных сериях водорода обозначается греческой буквой α , {displaystyle alpha ,} со следующего — буквой β {displaystyle eta } и т. д. Для обозначения самой серии Лаймана используется латинская буква L . {displaystyle L.} Таким образом, полное обозначение спектральной линии, возникающей при переходе электрона со второго уровня на первый — L α {displaystyle L_{alpha }} (произносится: Лайман альфа), с третьего L β {displaystyle L_{eta }} и т. д.
Серия названа в честь американского физика Теодора Лаймана, открывшего эту серию в 1906 году.
Серия Лаймана
Формула Ридберга для серии Лаймана выглядит следующим образом:
1 λ = R H ( 1 1 2 − 1 n 2 ) ( R H ≈ 1,096 8 × 10 7 m − 1 ≈ 13 , 6 eV h c ) , {displaystyle {1 over lambda }=R_{ ext{H}}left({frac {1}{1^{2}}}-{frac {1}{n^{2}}} ight)qquad left(R_{ ext{H}}approx 1{,}0968{ imes }10^{7},{ ext{m}}^{-1}approx {frac {13{,}6,{ ext{eV}}}{hc}} ight),} где n {displaystyle n} — главное квантовое число — натуральное число большее либо равное 2; R H {displaystyle R_{H}} — постоянная Ридберга для атома водорода.Самая коротковолновая граница серии Лаймана 91,175 нм, что соответствует энергии 13,6 эВ — минимальной энергии ионизации невозбуждённого атома водорода. С этой стороны в наблюдаемом спектре водорода к серии Лаймана примыкает сплошной спектр, соответствующей энергиям превышающим энергию связи электрона и протона в атоме водорода.
Все линии серии Лаймана находятся в ультрафиолетовом диапазоне:
Применение
Длина волны 91,15 нм называется пределом Лаймана. Самые древние звёзды состоят преимущественно из водорода, поэтому в их спектре нет спектральных линий короче этого предела. Измерения предела Лаймана, вызванного позволяет определить удаление объекта от Земли. Присутствие предела в спектре является признаком, что излучение испущено древней звездой.
Линии серии Лаймана представляют особый интерес для астрономов, изучающих звезды и галактики по красному смещению. Из-за красного смещения свет далёких галактик и квазаров серия находится частично в видимом или инфракрасном спектральном диапазоне, что позволяет исследовать крупномасштабное распределение водорода во Вселенной по анализу поглощения линии Лайман-альфа в межгалактическом нейтральном водороде даже наземными обсерваториями (см. Лес Лайман-альфа).
Ещё одна область применения — метеорология. Гигрометры, принцип действия которых основано на измерении интенсивности линии Лайман-α используются для измерения влажности верхних слоёв атмосферы, оборудование устанавливается на исследовательских самолётах.
- Самохин, Владимир Фёдорович
- Дом купца Акима Немилова
- Выбор инструментов для резки металла
- Макаров, Николай Геннадьевич
- Equifax
- Боттино (округ)
- Облицовка натуральным камнем – эффектно или эффективно?
- Стеклопластиковые трубы – эффективность, долговечность и простота монтажа
- PSG
- Боевые отравляющие вещества в Первой мировой войне