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	$\mathrm{\infty }$
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

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

gegeben. Darin sind

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

die Rydberg-Konstante und n ganze Zahlen größer 3.

Die Wellenzahl lässt sich durch die Beziehung

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

in die Wellenlänge, bzw. durch

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

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.