氢原子光谱历史简介(氢原子光谱历史概述)
•
•
历史简介•
点击 10
氢原子光谱历史简介
氢原子光谱的研究始于17世纪,牛顿通过三棱镜实验发现太阳光可以在三棱镜的折射下发生色散,形成连续光谱。19世纪初,沃拉斯顿和夫琅禾费在太阳光谱中发现了暗线,但当时无法解释这些暗线的来源。1859年,基尔霍夫和本生利用自制的光谱仪发现了各种元素的特征谱线,并解释了太阳光谱中暗线的形成。1885年,巴耳末在可见光区域内对氢光谱进行了大量实验测量,发现了巴耳末公式,描述了氢原子光谱在可见光区的波长规律。随后,里德伯将这一规律推广到红外和紫外区域,发现了更多的线系。
20世纪初期,卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型。这一模型无法解释氢原子光谱的离散性。为了解决这个问题,玻尔提出了氢原子理论,认为电子在某些特定的轨道上绕核作圆周运动时是稳定的,并且当电子在不同能级之间跃迁时会发射或吸收特定波长的光。这一理论成功地解释了氢原子光谱的离散性。
氢原子光谱的线系
根据电子跃迁的不同能级,可以将氢原子光谱分为多个线系,这些线系分别是来曼曼系、巴耳末系、帕申系、布拉开系、蒲芬德系以及韩福瑞系。其中,巴耳末系是最早被发现和研究的线系之一,它位于可见光区且具有四条谱线(Hα、Hβ、Hγ和Hδ),这些谱线的波长满足巴耳末公式。
氢原子光谱的研究经历了从观察到理论解释的深化过程,不仅揭示了氢原子内部的电子结构,也为量子力学的发展奠定了基础。