سلسلة بالمر

مقدمة

ومن جهة أخرى، n ≥ 3 إلى مستوى الطاقة n = 2 (عدد كم رئيسي). وتسمى تلك القفزات (وبالتالي الخطوط) بحسب تتابع الحروف الأبجدية اليونانية كالآتي (قارن الجدول أسفله):

من 4 إلى 2 يسمى H-β ,

وفي هذا الصدد، تتصف مجموعة خطوط طيف بالمر بانتقال الإلكترون في ذرة الهيدروجين من مستويات طاقة

منn = 3 إلى n = 2 يسمى H-α (إتش-ألفا)،

من 5 إلى 2 يسمى H-γ,

"H-α", "H-β", "H-γ" وهكذا، حيث H هو رمز الهيدروجين.

ومن 6 إلى 2 يسمى H-δ ،

وهكذا.

كذلك، وقد كان الفيزيائيون يعرفون إصدارات ذرات العناصر لأشعة الطيف قبل عام 1885 إلا أنه لم يكن في استطاعتهم حساب موقع كل خط في الطيف. واستطاع بالمر بمعادلته حساب الأربعة خطوط الموجودة في نطاق الضوء المرئي بدقة. وقد أوحت معادلة بالمر التي صاغها طبقا لمشاهداته العملية للفيزيائيين لصياغة معادلات أخرى تختص ب مجموعة خطوط لايمان ، ومجموعة خطوط باشين ، ومجموعة خطوط براكيت ، والتي تصف خطوط انبعاث أو خطوط امتصاص لذرة الهيدروجين ، وكلها توجد في نطاق الضوء الغير مرئي.

علاوةً على ذلك، وخط اللون الأحمر في طيف الهيدروجين والذي ينشا عن انتقال الإلكترون من المدار 3 إلى المدار (مستوي طاقة) 2 في مجموعة خطوط بالمر، هذا الخط أو هذا اللون هو من الألوان المعهودة في أطياف النجوم. فهي تنتج لونا أحمرا في طيف انبعاث نجم أو من السدم المتأينة والتي تحتوي على مناطق هيدروجين II مثلما في حالة سديم الجبار ، وهي تعتبر مناطق نشأة نجوم جديدة. ويغلب في أطياف تلك الغمامات الغازية اللون القريب من البنفسجي نظرا إلى اختلاط خطوط بالمر المختلفة الألوان في نطاق الضوء المرئي.

من جهة ثانية، ونظرا لوجود أول تلك الخطوط في الضوء المرئي لنطاق الموجات الكهرونغناطيسية فإن تلك الخطوط تسمى تاريخيا

في هذا الإطار، ومع تقدم العلم وتطوير أجهزة تحليل الضوء وزيادة تباينها فقد تبين أن كل خط من تلك الخطوط إما أن يتكون من خطين، ويعزى هذا الانفطار إلى البناء الدقيق في الذرة حيث أن الإلكترون له عزم مغزلي وقد يكون اتجاهه علوي أو قد يكون اتجاهة سفلي. هذا ما يؤدي إلى ظهور خطين بدلا من خط واحد في الطيف. وقد تبين كذلك أنه عندما يقفز الإلكترون من مستوى طاقة أكبر من 6 إل مستوى طاقة n=2 فإن لون خطوط الطيف تكون في حيز الأشعة فوق البنفسجية.

معادلة بالمر

كذلك، وفي سنة 1885 اكتشف الفيزيائي السويسري يوهان بالمر أنه يمكن وصف مواقع تلك الخطوط بواسطة معادلة بسيطة :

مترA = 3645,6 × 10-10

ومن ناحية أخرى، تظهر في طيف الهيدروجين أربعة خطوط في نطاق الضوء المرئي. وتقل المسافات بينها بانخفاض طول الموجة من خط غلى خط. ويسمى الخط الأول ذو أطول موجة , ثم تتبعه الخطوط ,و و.

في تلك المعادلة تشكل A ثابتا يستنبط عمليا وتبلغ قيمته:

أطياف الهيدروجين

إضافةً إلى ذلك، وقد كان الفيزيائيون يعرفون إصدارات الذرة للأشعة الطيف قبل عام 1885 إلا أنه لم يكن في استطاعتهم حساب موقع كل خط في الطيف. واستطاع بالمر بمعادلته حساب الأربعة خطوط الموجودة في نطاق الضوء المرئي في مجموعة خطوط بالمر بدقة. وأوحت معادلة بالمر التي صاغها طبقا لمشاهداته العملية للفيزيائيين لصياغة معادلات أخرى تختص ب مجموعة خطوط لايمان ، ومجموعة خطوط باشين ، ومجموعة خطوط براكيت ، والتي تصف خطوط انبعاث أو خطوط امتصاص لذرة الهيدروجين.

ومن جهة أخرى، أي أنه توجد للهيدروجين خمسة أطياف مختلفة، تتميز فيما بينها بمستوى الطاقة n الذي ينحدر إليه الإلكترون هاويا من مستوى طاقة عالية. فإذا هبط الإلكترون إلى المدار الأول (N= 1) فإنه يصدر فوتونات تؤول إلى مجموعة خطوط لايمان، أما إذا كان انتقاله من أعلى ألى (N=2) فإنه يصدر مجموعة خطوط بالمر، وهكذا، (قارن الصورة).

• اقرأ كذلك
• خطوط طيف الهيدروجين
• خط هيدروجين
• ذرة الهيدروجين
• ذرة
• مجموعة خطوط لايمان
• صيغة ريدبرغ
• طول الموجة
• موجة كهرومغناطيسية
• طيف مرئي
• طيف

من جانب آخر، ملحوظة: يعطي المحور الرأسي اليساري أرقام المدارات في ذرة الهيدروجين (n ترمز لمستوى الطاقة الذي تهبط منه و m ترمز لمستوى الطاقة الذي تهبط إليه). ويعطي المحور الرأسي اليميني مقدار طاقة كل شعاع بوحد إلكترون فولت.

A = 364,56  نانومتر

كذلك، وتتخذ n الأعداد الصحيحة 3و 4 و 5 و 6 وهي تمثل رقم مستويات الطاقة (طاقة المدارات الذرية التي يدور فيها الإلكترون حول نواة الذرة) في ذرة الهيدروجين طبقا ل نموذج بور لذرة الهيدروجين.

من جهة ثانية، وفي نطاق الأشعة فوق البنفسجية ، وهو النطاق المجاور ولكن لا تستطيع العين البشرية رؤياه توجد عدة خطوط أخرى للطيف. ويرمز لتلك الخطوط بالأحرف الإغريقية تباعا Hε, Hζ.

من جانب آخر، وتنطبق أطوال موجات تلك الأشعة المعينة عمليا مع أطوال الموجات المحسوبة بمعادلة بالمر كذلك عندما نعطي n قيما أكبر من 6.

أو

;A = 3645,6 Å (أنجستروم)

أو