Serie de Lyman

En Química, la Serie de Lyman es el conjunto de líneas que resultan de la emisión del átomo del hidrógeno cuando un electrón transita de n ≥ 2 a n = 1 (donde n representa el número cuántico principal referente al nivel de energía del electrón). Las transiciones son denominadas secuencialmente porletras griegas: desde n = 2 a n = 1 es llamada Lyman-alfa, 3 a 1 es Lyman-beta, 4 a 1 es Lyman-gamma, etc.

La primera línea en el espectro ultravioleta de la serie de Lyman fue descubierta en 1906 por el físico de la Universidad de Harvard llamado Theodore Lyman, quien estudiaba el espectro ultravioleta del gas de hidrógeno eléctricamente excitado. El resto de las líneas del espectro fueron descubiertas por Lyman entre 1906 y 1914. El espectro de la radiación emitido por el hidrógeno no es continuo. La siguiente es una ilustración de la primera serie de la línea de emisión de hidrógeno:

Históricamente, explicar la naturaleza del espectro del hidrógeno era un problema considerable para la física. Nadie pudo predecir las longitudes de onda de las líneas de hidrógeno hasta 1885, cuando el desarrollo de la fórmula de Balmer ofreció una posibilidad empírica para visibilizar el espectro de hidrógeno. Cinco años después Johannes Rydberg apareció con otra fórmula empírica para resolver el problema, la cual fue presentada por primera vez en 1888 y cuya forma final apareció en 1890. Rydberg quería encontrar una fórmula para ligar las ya conocidas líneas de emisión de la serie de Balmer, y para predecir aquellas aún no descubiertas. Diferentes versiones de la fórmula de Rydberg con diferentes números simples fueron halladas para generar diferentes series de líneas.

Líneas de Balmer

En física atómica, la serie de Balmer es el conjunto de rayas que resultan de la emisión del átomo de hidrógenocuando un electrón transita desde un nivel n ≥ 3 a n = 2 (donde n representa el número cuántico principalreferente al nivel de energía del electrón). Las transiciones son denominadas secuencialmente por letras griegas: desde n = 3 a n = 2 es llamada H-alpha, 4 a 2 es H-beta, 5 a 2 es H-gamma, etc. La longitud de onda, para cada línea de Balmer, se puede calcular mediante la formula de Rydberg:

donde   es la constante de Rydberg para el hidrógeno (aproximadamente 109 677  , o 1,097 x 107 m-1), l = 2 y m un entero mayor que 2.

Transición de 

3→2 4→2 5→2 6→2 7→2 8→2 9→2 →2

Nombre H-α H-β H-γ H-δ H-ε H-ζ H-η

Longitud de onda

(nm)1656,3

486,1

434,1 410,2 397,0 388,9 383,5 364,6

Color Rojo

Azul-

verde

Violeta

Violeta

(Ultravioleta)

(Ultravioleta)

(Ultravioleta)

(Ultravioleta)

Serie de Paschen

La serie de Paschen (también llamada serie de Ritz-Paschen) es la serie de transiciones y líneas de emision resultantes del átomo hidrógeno cuando electrón salta de un estado de n ≥ 4 a n = 3, donde n se refiere al número cuántico principal del electrón. Las transiciones son denominadas secuencialmente con letras griegas: n = 4 a n = 3 es llamada Paschen-alfa, 5 a 3 es Paschen-beta, 6 a 3 es Paschen-gamma, etc.

Obtuvieron su nombre después de que el físico alemán, Friedrich Paschen las observara por primera vez en 1908.

Las longitudes de onda (nm) de las líneas de la serie de Paschen se encuentran en el infrarrojo cercano y son:

n 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Longitud de onda en el aire (nm)

1875,1 1281,81093,8

1004,9954,6

922,9901,5

886,3875,0

866,5 820,4

Serie de PfundEn Física, la serie de Pfund es una serie de absorción o de emisión lineal del

hidrógeno atómico.

Las líneas fueron experimentalmente descubiertas en 1924 por August Herman Pfund, y corresponden al electrón que salta el quinto y más altos niveles de energía del átomo de hidrógeno. (se dice que a partir del n=6 comienzan las líneas, entonces el n=6 es la primera línea, el n=7 es la segunda línea, y así consecutivamente. Esto se aplica a las otras series, teniendo en cuenta el n para cada serie)

Las longitudes de ondas para transiciones consecutivas son:

6 7 8 9 10

Longitud de onda (nm)

7476 4664 3749 3304 3046 2279