Nauczyciel ze Szwajcarii
Widmo
emitowane przez wodór, najprostszy pierwiastek, zadziwiająco długo
(do 1885 r.) pozostawało zagadką.
Widzialne są w tym widmie cztery linie: czerwona,
niebieska i dwie fioletowe (i kolejna fioletowa tylko przez studentów
o dostatecznie rozwiniętej wyobraźni).
Potrzebny był zwykły nauczyciel liceum (a od 1865 asystent z geometrii w
Bazylei), aby znaleźć zależność długości fali λ od kwadratów liczb
1/22, 1/32 itd.
1/λ=R’(1/22
– 1/n2),
z n≥3 a R’ związanym z tzw. stałą Rydberga (czyli
energią jonizacji wodoru: R=13,6 eV )
Trochę łut szczęścia (a raczej
pomoc ze strony ewolucji, która wyczuliła nasze oczy na ten zakres
długości fal), że seria Balmera, to przejścia między drugą (czyli wzbudzoną)
orbitą a orbitami wyższymi. Nie jest to seria „podstawowa”, przejść na pierwszą
orbitę, ale ta (=Lymana, 1906 rok) wypada w nadfiolecie.
Inne przejścia, na jeszcze wyższe orbity, w zakresie podczerwieni, odkryto
najpierw w widmach gwiazd, dopiero pòzniej w laboratorium (na
n = 4, Pashen, 1908
r.; n
= 5, Brackett
- 1922 r.; n
= 6, Pfund -
1924 r.).
A tak naprawdę,
studenci fizyki wiedzą, że linie Balmera to tylko fantazja, bo bez nich nie
będzie zaliczenia. W rzeczywistosc widmo rurki wyładowczej to cały kolorowy pas w okienku spektroskopu, i bez pomocy
starszych kolegów (którzy przekazują młodszym co chce asystent)
żadnych linii to tam nie widać !
„Widzialne” oznacza, że zakres
ich długości fal jest zawarty w oktawie światła
„widzialnego”: 380-760 nm.