frame|right|Spektralne serije vodika v logaritmični skali. Spekter vodikovega atoma sestavljajo skupine spektralnih črt v emisijskem spektru ali absorpcijskem spektru atomarnega vodika. Vodikov spekter je nezvezen. Valovne dolžine dobimo iz Rydbergove formule.
Fizikalne osnove thumb|left|400px|Elektronski prehodi pri vodiku (energijski nivoji niso v merilu).
Spektralne črte nastanejo pri preskokih elektronov med posameznimi energetskimi nivoji. Črte lahko damo v skupine, ki jih imenujemo spektralne serije. V vsaki seriji so črte, ki nastanejo pri prehodih elektronov med določeno notranjo tirnico in zunanjimi tirnicami. Posamezne črte ločimo med seboj z oznakami, ki so grške črke. Tako ima črta določene serije z največjo valovno dolžino oznako alfa (n. primer za Lymanovo črto je to Lyman-alfa ali Ly-α kar pomeni prehod med tirnicama z n = 2 in tirnico z n = 1). Nekatere črte v spektru vodika ne spadajo v nobeno spektralno serijo. Takšna je črta pri 21 cm, ki pripada bolj redkemu hiperfinemu prehodu . Fina struktura se kaže tudi v tem, da posamezne črte iz spektra razpadejo na dve črti, kar je posledica relativističnih popravkov . Omenjene spektralne serije lahko opazujemo tudi v laboratoriju. Rydbergova formula, ki služi za izračun energetskih nivojev v Bohrovem modelu je:
kjer je končni energetski nivo prvotni (začetni) energetski nivo () Rydbergova konstanta
Serije
Pri prehodih elektrona iz višjega energijskega nivoja na neki nižji energijski nivo dobimo naslednje serije spektralnih črt : Lymanovo serijo pri prehodu na tirnico z n = 1 Balmerjevo serijo pri prehodu na tirnico z n = 2 Paschenovo serijo pri prehodu na tirnico z n = 3 Brackettovo serijo pri prehodu na tirnico z n = 4 Pfundovo serijo pri prehodu na tirnico z n = 5 Humphreyjevo serijo pri prehodu na tirnico z n = 6
Lymanova serija
Lymanova serija se imenuje po ameriškem fiziku in spektroskopistu Theodorju Lymanu (1874–1954) v letih od 1906 do 1914. Vse črte Lymanove serije ležijo v ultravijoličnem delu spektra.
λ (nm)2 1223 1034 97,25 94,96 93,7 91.1
Balmerjeva serija
Balmerjeva serija se imenuje po švicarskem matematiku in fiziku Johannu Jakobu Balmerju (1825–1898), ki jo je odkril leta 1885. Najprej so črte v spektru označevali kot H-α H-β, H-γ. Štiri črte so v vidnem delu spektra. Del Balmerjeve serije se lahko vidi v spektru Sonca.
λ (nm)3 6564 4865 4346 4107 397 365 frame|center|Štiri vidne črte v emisijskem spektru Balmerjeve serije. Črta H-α je rdeča črta na desni strani. Ta črta je pomembna za dokazovanje prisotnosti vodika.
Paschenova serija
Paschenova serija se imenuje po nemškem fiziku Friedrichu Paschenu (1865–1947).
Vse črte Paschenove serije ležijo v infrardečem delu spektra.
λ (nm)4 18705 12806 10907 10008 954 820
Brackettova serija
Brackettova serija se imenuje po ameriškem fiziku in spektroskopistu Fredericku Sumnerju Brackettu (1896–1988), ki jo je odkril v letu 1922.
λ (nm)5 40506 26307 21708 19409 1820 1460
Pfundova serija
Pfundova serija se imenuje po ameriškem fiziku in spektroskopistu Augustu Hermanu Pfundu (1879–1949), ki jo je odkril v letu 1924.
λ (nm)6 74607 46508 37409 330010 3040 2280
Humphreyjeva serija
Humphreyjeva serija se imenuje po ameriškem fiziku Curtisu Judsonu Humphreyu (1898–1986), ki jo je odkril v letu 1924.
λ (nm)7 124008 75009 591010 513011 4670 3280
Naslednje serije
Vse naslednje serije v vodikvem spektru nimajo posebnih imen. Črte postajajo šibkejše, kar kaže na to, da so preskoki na višje eletronske tirnice vse redkejši.
Sklici
Zunaje povezave
vodikove spektralne črte
Kategorija:Emisijska spektroskopija Kategorija:Vodik