수소 스펙트럼 계열 문서 원본 보기

{{위키데이터 속성 추적}}
[[파일:Hydrogen transitions.svg|섬네일|400px|수소의 전자 전이와 그로 인한 파장. 에너지 수준 간의 차이는 그림에서처럼 일정하지 않다.]]
'''수소의 방출 스펙트럼'''({{llang|en|Hydrogen spectral series}})은 스펙트럼 선들의 개수로 나뉜다. 물리학에서는 수소의 스펙트럼은 전자와 에너지 레벨 사이의 입자 점프들과 일치한다. 수소원자의 가장 간단한 모델은 [[보어 모델]]로 주어진다. 전자가 높은 에너지에서 낮은 에너지로 점프할 때 뚜렷한 파장의 광자는 [[뤼드베리 공식]]에 의해 방출된다.

:<math> {1 \over \lambda} = R \left( {1 \over (n^\prime)^2} - {1 \over n^2} \right) \qquad \left( R = 1.097373 \times 10^7 \ \mathrm{m}^{-1} \right)</math>

(n은 처음에너지 레벨이고 n'는 마지막 에너지 레벨이다. 그리고 R은 [[뤼드베리 상수]])

스펙트럼 선들은 n'을 따라 그룹지어진다. 선들은 묶음의 긴파장/작은 진동수로부터 순차적으로 이름 붙여진다. 각각 그리스 문자로 쓰여진다. 예를 들면 2->1 선은 "리만 알파" (Ly-α), 7->3 선은 "파셴 델타" (Pa-δ)로 불린다.
몇몇 수소 스펙트럼 선들은 이 묶음들의 바깥으로 떨어진다. 이 같은 것을 21cm 선이라 하고 매우 희귀한 미세한 흔들림과 같은 사건이다.

== 계열 ==
[[파일:Hydrogen spectrum.svg|프레임|가운데|수소 스펙트럼.]]
수소 스펙트럼의 모든 파장 영역은 다음과 같다.

=== 라이먼 계열 (n′ = 1) ===
{{본문|라이먼 계열}}

{| class="wikitable" border="1"
|-
! <math>n</math>
|align="center"|2
|align="center"|3
|align="center"|4
|align="center"|5
|align="center"|6
|align="center"|<math>\infty</math>
|-
! λ (nm)
|122
|103
|97.2
|94.9
|93.7
|91.1
|}

[[1906년]]에서 [[1914년]]에 [[라이먼]]이 [[자외선]] 영역으로 관측.

=== 발머 계열 (n′ = 2) ===
{{본문|발머 계열}}

{| class="wikitable" border="1"
|-
! <math>n</math>
|align="center"|3
|align="center"|4
|align="center"|5
|align="center"|6
|align="center"|7
|align="center"|<math>\infty</math>
|-
! λ (nm)
|656
|486
|434
|410
|397
|365
|}

[[1885년]] [[요한 발머]]가 [[가시광선]] 영역에서 관측.

[[파일:Emission spectrum-H.png|프레임|가운데|발머 계열의 4개의 수소 스펙트럼 선. 왼쪽부터 410 nm, 434 nm, 486 nm, 656 nm의 빛이 관측된다.]]

=== 파셴 계열 (n′ = 3) ===
{{본문|파셴 계열}}
{| class="wikitable" border="1"
|-
! <math>n</math>
|align="center"|4
|align="center"|5
|align="center"|6
|align="center"|7
|align="center"|8
|align="center"|<math>\infty</math>
|-
! λ (nm)
|1870
|1280
|1090
|1000
|954
|820
|}

[[1908년]] [[프리드리히 파셴]]이 [[근적외선]] 영역에서 관측.

=== 브래킷 계열 (n′ = 4 ) ===
{{본문|브래킷 계열}}
{| class="wikitable" border="1"
|-
! <math>n</math>
|align="center"|5
|align="center"|6
|align="center"|7
|align="center"|8
|align="center"|9
|align="center"|<math>\infty</math>
|-
! λ (nm)
|4050
|2630
|2170
|1940
|1820
|1460
|}

[[1922년]] [[프레드릭 순머 브래킷]]이 [[원적외선]] 영역에서 관측.

=== 푼트 계열 (n′ = 5) ===
{{본문|푼트 계열}}
{| class="wikitable" border="1"
|-
! <math>n</math>
|align="center"|6
|align="center"|7
|align="center"|8
|align="center"|9
|align="center"|10
|align="center"|<math>\infty</math>
|-
! λ (nm)
|7460
|4650
|3740
|3300
|3040
|2280
|}

[[1924년]] 푼트가 마이크로파 영역에서 관측.

=== 험프리 계열 (n′ = 6) ===
{{본문|험프리 계열}}
{| class="wikitable" border="1"
|-
! <math>n</math>
|align="center"|7
|align="center"|8
|align="center"|9
|align="center"|10
|align="center"|11
|align="center"|<math>\infty</math>
|-
! λ (nm)
|12400
|7500
|5910
|5130
|4670
|3280
|}

[[험프리]]가 [[마이크로파]] 이상의 영역에서 관측.

=== 그 이상 (n′ > 6) ===
이름지어지지 않음. 그러나 뤼드베리 방정식과 같은 패턴이다.

== 같이 보기 ==
* [[천문 분광법]]
* [[보어의 이론과 발머-뤼드베리 방정식]]
* [[모즐리의 법칙]]
* [[이론적 슈뢰딩거 방정식에 대한 실험 정당화]]

== 외부 링크 ==
* {{언어링크|en}} [https://web.archive.org/web/20120121001624/http://www.bigs.de/BLH/en/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=50&Itemid=221 Bigs animation] Spectral series of hydrogen

{{전거 통제}}

[[분류:분광학]]
[[분류:수소]]
[[분류:수소물리학]]
[[분류:방출분광학]]