
【化】 Lyman series
graceful; prolonged
attach; fasten; tie; corollary; series; system; department; feel anxious
relate to
【计】 Coset
【医】 series; system; systema
【经】 ratio control
莱曼系 (Lyman Series) 是氢原子光谱中一个特定的线系,指氢原子内的电子从较高能级跃迁回最低能级(主量子数 n ≥ 2 跃迁至 n = 1)时释放出的电磁辐射谱线集合。该系列位于电磁波谱的紫外波段。
定义与物理机制
莱曼系是氢原子光谱中最具能量的线系,对应电子落入最内层轨道(基态,n=1)的过程。根据玻尔模型,其波长(λ)可由里德伯公式计算:
$$ frac{1}{lambda} = R_H left( frac{1}{1} - frac{1}{n} right) quad (n = 2, 3, 4, ldots) $$
其中 ( R_H ) 是里德伯常数(约 ( 1.09678 times 10 , text{m}^{-1} ))。该公式量化了不同跃迁(如莱曼-α、莱曼-β等)对应的特定波长。
发现与命名
该系列由美国物理学家西奥多·莱曼 (Theodore Lyman) 于1906-1914年间在实验中发现并系统研究,故以其姓氏命名。他的工作填补了氢光谱在紫外区域的空白,为原子量子理论的验证提供了关键数据。
科学意义与应用
莱曼系是天体物理学的重要探针。因其位于紫外波段,需通过太空望远镜(如哈勃空间望远镜)观测。它在以下领域发挥关键作用:
汉英术语对照
该术语体系在学术文献及天文观测报告中高度统一。
来源说明
美国国家航空航天局(NASA)宇宙百科光谱学条目
《物理学史》期刊,原子光谱学发展综述
欧洲空间局(ESA)哈勃望远镜科学数据库
莱曼系是氢原子光谱中的一个特定谱线系列,其物理机制和数学表达如下:
莱曼系是氢原子中的电子从主量子数n≥2的高能级跃迁至n=1的基态能级时释放光子形成的光谱线。这些跃迁释放的能量对应特定波长的电磁波,主要位于远紫外波段(波长约91-121纳米)。
根据巴尔末公式的推广形式: $$ frac{1}{lambda} = R left( frac{1}{1} - frac{1}{n} right) quad (n=2,3,4,...) $$ 其中:
莱曼系在天体物理学中常用于研究恒星、星系等天体的氢元素分布,尤其是通过远紫外波段观测宇宙早期天体的演化。
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