Brackett-Serie

Termschema des Wasserstoffatoms

Als Brackett-Serie wird die Folge von Spektrallinien im Spektrum des Wasserstoffatoms bezeichnet, deren unteres Energieniveau in der N-Schale liegt.

Weitere Serien sind die Lyman-, Balmer- (vgl. auch Ausführungen dort), Paschen-, Pfund- und die Humphreys-Serie.

Spektrum

Die Spektrallinien der Brackett-Serie liegen allesamt im infraroten Bereich des Lichts. Sie wurden im Jahr 1922 von dem US-amerikanischen Astronomen Frederick Sumner Brackett entdeckt.[1]

n 5 6 7 8 9 {\displaystyle \infty }
Wellenlänge (nm) 4052,5 2625,9 2166,1 1945,1 1818,1 1458,0

Mathematische Beschreibung

Die Wellenzahlen der Spektrallinien sind durch die Formel

ν ~ = R ( 1 4 2 1 n 2 ) {\displaystyle {\tilde {\nu }}=R_{\infty }\left({1 \over 4^{2}}-{1 \over n^{2}}\right)}

gegeben ist.[1] Darin sind

R = 1,097 373 157 10 7 m 1 {\displaystyle R_{\infty }=1{,}097\,373\,157\cdot 10^{7}\,{\mathrm {m^{-1}} }}

die Rydberg-Konstante und n {\displaystyle n} ganze Zahlen größer 4.

Die Wellenzahl lässt sich durch die Beziehung

λ = 1 ν ~ {\displaystyle \lambda ={\frac {1}{\tilde {\nu }}}}

in die Wellenlänge, bzw. durch

E = ν ~ c h {\displaystyle E={\tilde {\nu }}\cdot c\cdot h}

in die Energie des zugehörigen Photons umrechnen. In letzterer Formel sind c {\displaystyle c} die Lichtgeschwindigkeit und h {\displaystyle h} die Planck-Konstante.

Siehe auch

  • Moseleysches Gesetz

Einzelnachweise

  1. a b H. Haken, H. C. Wolf: Atom- und Quantenphysik, Springer-Verlag (1980), ISBN 3-540-09889-5, Seite 93