Serie di Paschen

La serie di Paschen (o serie di Ritz-Paschen) è una sequenza che descrive le righe spettrali dello spettro dell'atomo di idrogeno nella regione dell'infrarosso causate dalla transizione da n ≥ 4 a n = 3, dove n è il numero quantico principale dell'elettrone.
Le transizioni sono designate in sequenza tramite lettere dell'alfabeto greco; così la transizione da n = 4 a n = 3 è chiamata Paschen-alfa (Pa-α), da 5 a 3 Paschen-beta (Pa-β), da 6 a 3 Paschen-gamma (Pa-γ) e così via.

La serie fu scoperta dal fisico tedesco Friedrich Paschen nel 1908.

La tabella riassuntiva della serie, con la lunghezza d'onda "λ" espressa in nanometri, è la seguente:

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

Formalismo matematico

Il numero d'onda ${\displaystyle \nu }$ delle linee spettrali è ricavabile dalla formula:

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

dove

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

è la costante di Rydberg, e ${\displaystyle m}$ un numero intero maggiore di 3. Le linee di Paschen si trovano tutte nell'infrarosso.

Il numero d'onda è collegato alla lunghezza d'onda dalla relazione:

${\displaystyle \lambda =1/{\bar {\nu }}}$

e all'energia dalla relazione

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

dove ${\displaystyle c}$ è la velocità della luce e ${\displaystyle h}$ la costante di Planck.

Bibliografia

• Peter Atkins, Julio De Paula, Chimica Fisica, 4ª ed., Bologna, Zanichelli, settembre 2004, ISBN 88-08-09649-1.
• Ferdinando Catalano, Elementi di ottica generale, Zanichelli, 2016, ISBN 978-88-08-09786-6.

Voci correlate

• Friedrich Paschen
• Curve di Paschen
• Serie di Balmer
• Serie di Lyman
• Costante di Rydberg

Collegamenti esterni

• (EN) Paschen series, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

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