Paschen-Serie

Termschema des Wasserstoffatoms

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

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

Spektrum

Die Spektrallinien der Paschen-Serie liegen allesamt im infraroten Bereich des Lichts. Sie wurden im Jahr 1908 von dem deutschen Physiker Friedrich Paschen entdeckt.

n	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	$\infty$
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 der Spektrallinien sind durch die Formel

\tilde{ν} = R_{\infty} (\frac{1}{3^{2}} - \frac{1}{n^{2}})

gegeben. Darin sind

R_{\infty} = 1,097 3731534 \cdot 10^{7} m^{- 1}

die Rydberg-Konstante und n ganze Zahlen größer 3.

Die Wellenzahl lässt sich durch die Beziehung

λ = \frac{1}{\tilde{ν}}

in die Wellenlänge, bzw. durch

E = \tilde{ν} \cdot c \cdot h

in die Energie des zugehörigen Photons umrechnen. In letzterer Formel sind c die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und h die Plancksche Konstante.

Siehe auch

Moseleysches Gesetz

Literatur

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