Спектральные закономерности

В середине XVIII в. Г. Кирхгоф обнаружил: свечение газов дает четко выраженные дискретные линии.

Швейцарский преподаватель И. Бальмер эмпирически вывел формулу для спектра водорода (1885): , где n – любое целое число >2, т. е. п=3, 4, 5 и т.д.

Величина R носит название "постоянная Ридберга"

Для инфракрасной области спектра аналогичную формулу вывел Ф. Пашен:

,

где n – любое целое число >3, т. е. п=, 4, 5 и т.д.

А для ультрафиолетовой – Т. Лайман , где n – любое целое число >1, т. е. n=2,3, 4, 5 и т.д.

Значения длин волн спектральных линий, вычисленных по этим формулам, совпадали с исключительной точностью со значениями длин волн этих линий, измеренных экспериментально. В конце XIX в. ученые обнаружили фундаментальную закономерность в микромире, которую в то время объяснить не смогли.

Только через 30 лет Н. Бор дал физическую интерпретацию этой формулы.

Он предположил, что два члена в формуле Бальмера представляют собой полные энергии разрешенных орбит электрона в атоме водорода.

Преобразовав формулу Бальмера (умножив обе части на h), получим:

Учитывая, что согласно гипотезе Планка энергия кванта Δ , получим:

Свои постулаты Н. Бор применил для построения теории атома водорода.