Serie Lyman
Seria Lyman corespunde tuturor tranzițiilor electronice de la stările excitate (n ≥ 2) ale atomului de hidrogen la starea sa fundamentală (n = 1) și are ca rezultat emisia unei serii de linii spectrale în ultraviolet.
Numărul n este numărul cuantic principal care desemnează nivelul de energie al electronului. Primele tranziții sunt denumite cu litere grecești, începând de la cea mai lungă lungime de undă: Ly α, Ly β, Ly γ, ... Dincolo de a cincea tranziție, folosim mai simplu numărul cuantic al stării excitate (de exemplu Ly 8).
| Nivel de energie înalt | Nivel de energie scăzut | Notație uzuală | Notație Siegbahn | Notație a IUPAC | Lungime de undă (nm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 1 | Ly α | Kα | K-L | 121,5 |
| 3 | 1 | Ly β | Kβ1 | K-M | 102,5 |
| 4 | 1 | Ly γ | Kβ2 | K-N | 97,2 |
| 5 | 1 | Ly δ | K-O | 94,9 | |
| 6 | 1 | Ly ε | K-P | 93,7 | |
| 7 | 1 | Ly 7 | K-Q | 93,0 | |
| 8 | 1 | Ly 8 | 92,6 | ||
| 9 | 1 | Ly 9 | 92,3 | ||
| 10 | 1 | Ly 10 | 92,1 | ||
| 11 | 1 | Ly 11 | 91,9 | ||
| Limite | 91,15 | ||||
Prima linie din spectrul ultraviolet (UV) al seriei Lyman a fost descoperită în 1906 de fizicianul Theodore Lyman de la Harvard, care studia spectrul UV prin electrizarea moleculelor de hidrogen. Restul liniilor din spectru au fost descoperite de același cercetător între 1906 și 1914.
Spectrul de radiații emis de hidrogen este discontinuu. Iată o ilustrare a primei serii de linii emise de hidrogen:
Din punct de vedere istoric, explicarea naturii unui astfel de spectru a pus probleme serioase în fizică, deoarece nimeni nu a putut prezice lungimea de undă a spectrului hidrogenului până când suedezul Johannes Rydberg a propus o formulă empirică, în 1888, care a rezolvat problema. El a testat mai multe formule înainte de a găsi una care să corespundă liniilor spectrale cunoscute. Apoi a putut să o folosească pentru a prezice linii încă nedescoperite:
unde n este un număr natural mai mare egal cu 2, iar constanta Rydberg a hidrogenului.
Astfel, liniile observate corespund lungimilor de undă astfel încât n = 2 până la n = ∞ (de la dreapta la stânga pe spectrul de mai sus)
