Введение
В физике и химии ряд Лаймана — это спектральная серия водорода, представляющая собой серию переходов и возникающие в результате ультрафиолетовые линии излучения атома водорода при переходе электрона с уровня n ≥ 2 на уровень n = 1 (где n — главное квантовое число), являющегося самым низким энергетическим уровнем электрона. Переходы последовательно обозначаются греческими буквами: переход с n = 2 на n = 1 называется лиманом-альфа, с 3 на 1 — лиманом-бета, с 4 на 1 — лиманом-гамма и так далее. Серия названа в честь её первооткрывателя, Теодора Лаймана. Чем больше разница между главными квантовыми числами, тем выше энергия электромагнитного излучения.
In physics and chemistry, the Lyman series is a hydrogen spectral series of transitions and resulting ultraviolet emission lines of the hydrogen atom as an electron goes from n ≥ 2 to n = 1 (where n is the principal quantum number), the lowest energy level of the electron. The transitions are named sequentially by Greek letters: from n = 2 to n = 1 is called Lyman alpha, 3 to 1 is Lyman beta, 4 to 1 is Lyman gamma, and so on. The series is named after its discoverer, Theodore Lyman. The greater the difference in the principal quantum numbers, the higher the energy of the electromagnetic emission.
История
Первая линия спектра ряда Лаймана была обнаружена в 1906 году физиком Теодором Лайманом, изучавшим ультрафиолетовый спектр электрически возбужденного водородного газа. Остальные линии спектра (все в ультрафиолетовом диапазоне) были открыты Лайманом в период с 1906 по 1914 год. Спектр излучения водорода является не непрерывным, а дискретным. Ниже представлена иллюстрация первой серии линий эмиссии водорода:
Исторически, объяснение природы спектра водорода представляло собой значительную проблему в физике. Никому не удавалось предсказать длины волн водородных линий до 1885 года, когда формула Балмера предложила эмпирическое выражение для видимого спектра водорода. В течение пяти лет Йоханнес Ридберг разработал эмпирическую формулу, которая решила эту проблему, впервые представленную в 1888 году и в окончательной форме в 1890 году. Ридбергу удалось найти формулу, соответствующую известным линиям эмиссии серии Балмера, а также предсказать еще не открытые линии. Было обнаружено, что различные варианты формулы Ридберга с разными простыми числами генерируют различные серии линий. 1 декабря 2011 года было объявлено, что аппарат "Вояджер-1" зафиксировал первое излучение Лаймана-альфа, исходящее из галактики Млечный Путь. Ранее излучение Лаймана-альфа было обнаружено в других галактиках, но из-за помех от Солнца излучение от Млечного Пути оставалось необнаружимым.