【原子光谱的规律】

在 19 世纪下半期，已了解到稀薄气体发光产生的光谱是不连续的。从

1885 年，瑞士中学教师巴耳末发现描述氢原子光谱规律性的巴耳末公式开始，由大量实验数据分析出原子发射的线光谱是由按照一定规律组成的若干线系构成的。例如，氢原子光谱谱线的波数可用下述的经验公式来描述

～

v = R(

1 − 1 )

m₂ n²

式中 R=1.096776×107[米]-1，称为里德伯常数。m 与 n 都是正整数，n

～ ～

比m大的整数、波数 v 是波长的倒数，波数与频率v的关系为 v = v / c（c

是光速）。当 m 取定一个值时，不同的 n 得出的不同的谱线属于同一个线系，当

m=1，n=2，3，4， 组成的线系叫赖曼线系。m=2，n=3，4，5， 组成的线系叫巴耳末线系。m=3，n=4，5，6 组成的线系叫帕邢线系。m=4，n=5，6，7， 组成的线系叫布喇开线系。m=5，n=6，7，8， 组成的线系叫做逢德线系。

由此可见，氢原子光谱具有确定的规律性，每一条光谱线的波长都是由两

～

个与整数有关的项决定的， v 可以表示为

～

v = T（m） - T（n）

其中 T( m) = R

m 2

T(n) = R

n2

T（m）和 T（n）叫做光谱项。由于氢原子光谱具有上述的规律性，人们又企图在其他元素的原子光谱中寻找类似的规律。不过其他原子的光谱比氢原子的光谱复杂，这表明其他原子内部的结构比氢原子复杂。但它们也组成若干线系，每一条谱线也可以写成两个光谱项的差。例如类氢离子的光谱可表述为

～

v ＝T（m） - T（n）＝RZ²

( 1 )

m² − n ²

或中 R 为里德伯常数，Z 为类氢离子的原子序数，m、n 是整数，且 n＞m。碱金属的光谱项和氢的光谱项不同，碱金属光谱项中多一个改正数α、β， 即

T(m) =

R

(m + α) ²

T(n) =

R

(n + β)²

总之，关于原子光谱规律可归结为：(1)谱线的波数由两个谱项的差值来决定。(2)如果前项保持定值，后项按整数参变量而变，则所给出的各谱线便是同一谱系中各谱线的波数。(3)改变定项的数值，便给出不同的谱系。