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巴爾默公式

巴爾末公式(Balmer formula)是一個用於表示氫原子譜線波長的經驗公式,由瑞士數學教師巴爾末(J.J. Balmer)於1885年提出。這個公式是光學和原子物理學中的一個重要里程碑,它描述了氫原子從較高能級向n=2能級躍遷時發射的光的波長。

巴爾末公式的具體形式為:

\[ \frac{1}{\lambda} = B \left( \frac{1}{2^2} - \frac{1}{n^2} \right) \]

其中,\( \lambda \) 是譜線的波長,\( B \) 是一個常數,其值為 \( 3.6456 \times 10^{-7} \) 米。這個公式能夠準確地預測氫原子光譜中可見光區域的譜線波長。

巴爾末公式的提出背景是複雜的。巴爾末在年近60歲時,受到一位研究光譜的物理學教授的鼓勵,開始尋找氫原子光譜的規律。經過艱苦的努力,他發現了這個公式,並成功地預測了當時已知的所有氫原子譜線的波長。

巴爾末公式的提出對光譜學和近代原子物理學的發展產生了重要影響。為了紀念巴爾末的貢獻,人們將氫原子光譜中可見光區域的這一組譜線系命名為巴耳末系