第三节 光谱的研究

一、巴尔末发现氢光谱规律

1.背景:杨的干涉实验提供了测定波长的方法。

  1814——>夫琅禾费对太阳光谱也进行了细心的检验。

  1859——>基尔霍夫在研究碱金属光谱发现了铯和铷。

  1868——>埃格斯特朗首先找到氢光谱的谱系。

2.瑞士科学家巴尔末(1825-1898)的贡献

  如何从浩繁的光谱资料中找出其中的规律?

  巴尔末,瑞士的一位中学数学教师,在哈根拜希教授的指点下将氢光谱的规律总结出来,于1884年6月25日正式发表:

       ,n=3,4,5,…… 

  次年发表了论文。

  1)由于埃氏对氢谱线的精确测量,提供了氢的可见光部分的四条谱线的精确波长,从中巴尔末提出了一个共同因子:

  2)氢的前四根谱线的波长可以从这一基数,相继乘以系数9/5,4/3,25/21,9/8。初看起来,这四个系数,没有构成规则数列,但如果将第二项与第四项分子、分母分别乘以4,则分子为3×3,4×4,5×5,6×6,而分母的完全平方相应的差4,这样就出现了的规律。

  由于巴尔末公式的发现,光谱成因的神秘大门被打开了,人们研究原子内部结构,又有了一个新的依据,此后光谱规律不断被揭示, 一门新的系统的科学——原子光谱形成了。

二、广义巴尔末公式

   巴尔末公式发表以后,不少科学家受到进一步的启发和鼓舞。又有人从恒星的光中拍摄到氢光谱,在紫外区的一些光也可从巴尔末公式中将n取7,8……等得到。

  1890年,瑞典人里德伯将氢光谱规律总结为:

      ,n=3,4,5

      其中R=4/B,被称为里德伯常量。

  该公式发表在《论化学元素线光谱的结构》一文中。