Serie di Paschen

La serie di Paschen (o serie di Ritz-Paschen) è una sequenza che descrive le righe spettrali dello spettro dell'atomo di idrogeno nella regione dell'infrarosso causate dalla transizione da n ≥ 4 a n = 3, dove n è il numero quantico principale dell'elettrone.
Le transizioni sono designate in sequenza tramite lettere dell'alfabeto greco; così la transizione da n = 4 a n = 3 è chiamata Paschen-alfa (Pa-α), da 5 a 3 Paschen-beta (Pa-β), da 6 a 3 Paschen-gamma (Pa-γ) e così via.

La serie fu scoperta dal fisico tedesco Friedrich Paschen nel 1908.

La tabella riassuntiva della serie, con la lunghezza d'onda "λ" espressa in nanometri, è la seguente:

n 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 {\displaystyle \infty }
Lunghezza d'onda (nm) 1874,5 1281,4 1093,5 1004,6 954,3 922,6 901,2 886,0 874,8 866,2 820,1

Formalismo matematico

Il numero d'onda ν {\displaystyle \nu } delle linee spettrali è ricavabile dalla formula:

ν ~ = R ( 1 3 2 1 m 2 ) {\displaystyle {\tilde {\nu }}=R_{\infty }\left({1 \over 3^{2}}-{1 \over m^{2}}\right)}

dove

R = 1,097 3731534 10 7 m 1 {\displaystyle R_{\infty }=1{,}0973731534\cdot 10^{7}\,{\mathrm {m^{-1}} }}

è la costante di Rydberg, e m {\displaystyle m} un numero intero maggiore di 3. Le linee di Paschen si trovano tutte nell'infrarosso.

Il numero d'onda è collegato alla lunghezza d'onda dalla relazione:

λ = 1 / ν ¯ {\displaystyle \lambda =1/{\bar {\nu }}}

e all'energia dalla relazione

E = ν ¯ c h {\displaystyle E={\bar {\nu }}\cdot c\cdot h}

dove c {\displaystyle c} è la velocità della luce e h {\displaystyle h} la costante di Planck.

Bibliografia

  • Peter Atkins, Julio De Paula, Chimica Fisica, 4ª ed., Bologna, Zanichelli, settembre 2004, ISBN 88-08-09649-1.
  • Ferdinando Catalano, Elementi di ottica generale, Zanichelli, 2016, ISBN 978-88-08-09786-6.

Voci correlate

Collegamenti esterni

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