Спектры

100-400 нм), видимом (400-760нм) или инфракрасном ( 760нм и более……)

диапазоне длин волн. Спектры возникают при квантовых переходах между энергетическими уровнями свободных атомов.
Электроны в атомах могут находится в стационарных энергетических состояниях. В этих состояниях атомы не излучают и не поглощают энергии. Энергетические состояния схематически изображают в виде уровней.
Число электронов в атоме ограниченно, при отсутствии внешних воздействий они заполняют только часть возможных энергетических уровней с наименьшей энергией. Т.О. оказываются заполненными только нижние электронные уровни, тогда как верхние остаются свободными. Состояние атома с возможной минимальной энергией называют основным !!!
Если атом получает энергию ( при поглощении кванта света), то может произойти переход какого-либо электрона с заполненного на более высокий свободный уровень.
Поглощение кванта возможно при условии ,если энергия равна разности энергии какого-либо свободного электронного уровня и заполненного

происходят спонтанные квантовые переходы, с испусканием квантов света ,энергия которых

определяется формулой Планка.
Оптические атомные спектры испускания получают от возбуждённых атомов.
Атомные спектры в результате квантования энергии электронов и в соответствии с формулой (23.31) состоят из отдельных линий поглощения или испускания. В качестве простого примера рассмотрим спектр атомов водорода и водородоподобных ионов.
Из формул (23.24) и (23.31) можно получить формулу для частоты света, излучаемого (поглощаемого) атомов водорода (Z=1):

=

между которыми происходит переход. Эта формула была получена на основании

эксперимента И.Я. Бальмером еще задолго до создания квантовой механики и теоретически обоснована Бором.
В спектре можно выделить группы линий, называемые спектральными сериями. Каждая серия применяется к спектрам испускания соответствует переходам с различных уровней на один и тот же конечный.
В ультрафиолетовой области находятся линии серии Лаймана, которая образуется при переходе с верхних энергетических уровней на самый нижний, основной. Из формулы серии Лаймана получаем



Т.е. находим частоты всех линий этой серии. Самая длинноволновая линия имеет наибольшую интенсивность. Интенсивности спектральных линий условно показаны толщиной линий, отображающих соответствующие переходы.

которая возникает вследствие переходов с верхних энергетических уровней на второй.

Для серии Бальмера получаем :

с верхних энергетических уровней на третий. Из формулы для серии

Пашена следует: