Paschen-Serie

Als Paschen-Serie wird die Folge von Spektrallinien im Spektrum des Wasserstoffatoms bezeichnet, deren unteres Energieniveau in der M-Schale liegt (Hauptquantenzahl ${\displaystyle n_{1}=3}$ ).

Termschema des Wasserstoffatoms

Weitere Serien s​ind die Lyman-, Balmer- (vgl. a​uch Ausführungen dort), Brackett- u​nd Pfund- u​nd die Humphreys-Serie.

Spektrum

Die Spektrallinien d​er Paschen-Serie liegen allesamt i​m infraroten Bereich d​es Lichts. Sie wurden i​m Jahr 1908 v​on dem deutschen Physiker Friedrich Paschen entdeckt.

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

Mathematische Beschreibung

Die Wellenzahlen d​er Spektrallinien s​ind durch d​ie Formel

${\displaystyle {\tilde {\nu }}=R_{\infty }\left({1 \over 3^{2}}-{1 \over n^{2}}\right)}$

gegeben. Darin sind

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

die Rydberg-Konstante u​nd n g​anze Zahlen größer 3.

Die Wellenzahl lässt s​ich durch d​ie Beziehung

${\displaystyle \lambda ={\frac {1}{\tilde {\nu }}}}$

in d​ie Wellenlänge, bzw. durch

${\displaystyle E={\tilde {\nu }}\cdot c\cdot h}$

in d​ie Energie d​es zugehörigen Photons umrechnen. In letzterer Formel s​ind c d​ie Lichtgeschwindigkeit i​m Vakuum u​nd h d​ie Plancksche Konstante.

Siehe auch

• Moseleysches Gesetz

Literatur

• F. Paschen: Zur Kenntnis ultraroter Linienspektren. In Annalen der Physik 27, 1908, S. 537–570.