Серії Бальмера, Лиману і Пашена
З кінця XIX століття фізики усього світу прагнули зрозуміти, що являють собою лінійчаті спектри випромінювання. Було встановлено, що кожен атом даного хімічного елемента при будь-яких умовах проявляє однакову випромінювальну здатність, тобто випромінює електромагнітні хвилі тільки конкретних частот.
Перші детальні дослідження цього питання були проведені швейцарським фізиком Бальмер. У своїх експериментах він використовував водневий газ, розігрітий до високих температур. Оскільки атом водню є найпростішим серед всіх відомих хімічних елементів, то на ньому найпростіше проводити вивчення особливостей спектру випромінювання. Бальмер отримав дивовижний результат, який він записав у вигляді наступної формули:
1/λ=RH*(1/4-1/n2).
Тут λ – довжина випромінюваної хвилі, RH – деяка постійна величина, яка для водню дорівнює 1,097*107 м-1, n – ціле число, починаючи з 3-х, тобто 3, 4, 5 і т. д.
Всі довжини λ, які виходять з цієї формули, лежать в межах оптичного спектра видимого людиною. Ця серія значень λ для водню отримала назву спектру Бальмера.
Згодом, використовуючи відповідне обладнання, американський вчений Теодор Лиман відкрив ультрафіолетовий водневий спектр, який він описав формулою, подібною бальмеровской:
1/λ=RH*(1/1-1/n2).
Нарешті, ще один німецький фізик, Фрідріх Ріллі, отримав формулу для випромінювання водню в інфрачервоній області:
1/λ=RH*(1/9-1/n2).
Тим не менш тільки розвиток квантової механіки в 20-ті роки XX століття змогло дати пояснення цим формулам.
