バルマー系列のソースを表示

{{出典の明記|date=2019年6月9日 (日) 13:10 (UTC)}}
[[Image:Emission spectrum-H.png|right|400px|thumb|水素の輝線スペクトル。4本の輝線は右から、H&alpha;線（赤）、H&beta;線、H&gamma;線（青）、H&delta;線（紫）である。]]
[[Image:A hidrogen szinkepei.jpg|thumb|水素の電子軌道とエネルギー差。n=2との差がバルマー系列となる。]]
'''バルマー系列'''（バルマーけいれつ, Balmer series）とは、[[水素]]原子の線[[スペクトル]]について命名されている[[水素スペクトル系列|水素スペクトル6系列]]のうちのひとつであり、[[可視光線|可視光]]から近[[紫外線|紫外]]の領域にある。

水素原子の線スペクトルのうち、可視光の領域に現れるものとして以下の4つの線が確認され命名されていた。
*H&alpha;線:[[波長]]656.28nm
*H&beta;線:波長486.13nm
*H&gamma;線:波長434.05nm
*H&delta;線:波長410.17nm

1885年にスイスの[[ヨハン・ヤコブ・バルマー]] (Johann Jakob Balmer) は上記の4つの線の波長λが

<math>\lambda = f \left( {n^2 \over n^2 - 4} \right)</math>

の式(バルマーの公式)に従うことに気が付いた（ただし、f = 364.56 nm、n = 3,4,5,6）。

その後、近紫外の領域にn=7に相当する線スペクトルが確認された。

これは[[リュードベリ定数|リュードベリの公式]]の特別な場合である。

== バルマー系列と電子の軌道遷移 ==
バルマー系列に属する輝線は、エネルギー準位10.2eVにある[[電子軌道]] ([[量子数]]2) にそれよりもエネルギー準位が高い軌道から[[電子]]が[[遷移]]したことにより放出された[[光子]]に由来する。量子数3の電子軌道から遷移した電子は最もエネルギーが小さく（波長が長く）、H&alpha;線に属し、量子数4からの電子はH&beta;線、量子数5からの電子はH&gamma;線に相当する光子を放出する。

なお、量子数1すなわち[[基底状態]]への遷移によって放出される光子は、バルマー系列よりも高いエネルギーとなる。可視光よりも輝線の波長が短い紫外領域である。この遷移による輝線を[[ライマン系列]]と呼ぶ。量子数3への遷移によって放出される光子はバルマー系列よりも低いエネルギーである。可視光よりも波長が長い赤外領域である。この系列を[[パッシェン系列]]と呼ぶ。以下、量子数4への遷移によるものを[[ブラケット系列]]、量子数5への系列を[[プント系列]]と呼ぶ。

== 関連項目 ==
*[[量子力学]]
**[[前期量子論]]
*[[散光星雲]] - [[HII領域]]
* [[ライマン系列]]
{{水素原子のスペクトル}}

{{DEFAULTSORT:はるまあけいれつ}}
[[Category:量子力学]]
[[Category:水素]]
[[Category:電磁波]]
[[Category:実験式]]
[[Category:物理学のエポニム]]