Johann Balmer

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Johann Jakob Balmer
Balmer.jpeg
Naixement May 1, 1825
Lausen, Suïssa
Mort Plantilla:Data de defunció i edat
Basilea, Suïssa
Nacionalitat Suïssa
Camp matemàtiques
Universitat Universitat de Basilea

Johann Jakob Balmer (Lausen, 1 de maig de 1825 - Basilea, 12 de març de 1898 va ser un físic i matemàtic suís.

El 1885, Ångström va identificar quatre ratlles en l' espectre visible de l' hidrogen, situades a longituds d'onda de 656,3 nm, 486,1 nm, 434,0 nm i 410,2 nm. Balmer estableix empíricament que aquestes quatre longituds d'ona \lambda (que constitueixen la sèrie de Balmer), es podien expressar per una fórmula, anomenada fórmula de Balmer:

\frac{1}{\lambda}=G\frac{n^{2}-4}{n^{2}}=R_{H}\left (\frac{1}{4}-\frac{1}{n^2}\right), (1),

on n és un enter estrictament superior a 2 i RH ≡ 4G = 109677,6 cm-1 (constant de Rydberg). Aquesta fórmula va ser llavors generalitzada per Ritz i va ser verificada experimentalment pel descobriment de noves ratlles previstes per la fórmula de Rydberg-Ritz :

\frac{1}{\lambda}=R_{H}\left (\frac{1}{p^{2}}-\frac{1}{n^2}\right), (2),
on p és un enter (índex de la sèrie) i n>p (index de la ratlla).

Es diu també que tot nombre d'ona \sigma = \frac{1}{\lambda} d'una ratlla de l'espectre de l'àtom d'hidrogen es posa sota la forma d'una diferència de dos termes espectrals T_{k}\equiv \frac{R_{H}}{k^2}, ja que es pot reescriure (2) sota la forma \sigma=T_{p}-T_{n} \, (principi de combinació de Ritz).

La sèrie de Balmer correspon a n= 2 . Altres sèries han estat posades en evidència: sèrie de Lyman el 1916 (n = 1), Paschen el 1908 (n= 3), Brackett (n = 4), Pfund (n= 5) .

S'obté de fórmules equivalents per als ions anomenats hidrogenoides , és a dir en un sol electró, com He+ , amb un valor diferent de la constant de Rydberg.
És igualment en un certa mesura per a l'espectre dels alcalins (que tenen un sol electró a la seva capa externa), a condició de modificar el segon terme en T_{k}\equiv \frac{R_{H}}{(k+p)^2} amb p<1("correcció de Rydberg").

La posada en evidència empírica de regularitats en els espectres de ratlla d'emissió (o d'absorció) dels àtoms va ser un gran descobriment, el començament d'un nou enfocament de l'espectroscòpia, però sobretot una de les primícies de la física quàntica.

Bibliografia[modifica | modifica el codi]

  • Herzberg, Atomic spectra and atomic structure, Dover, 1944 (republicat després).
  • Atkins, Physical chemistry, 5th edition, Freeman, and co., Nova York, 1994, cap. 13.