Pourquoi alpha ? parce qu'il y en a d'autres baptisées logiquement beta, gamma , delta,....
On peut observer ces raies au laboratoire en étudiant le spectre d'émission de l'atome d'hydrogène, ou bien dans le spectre des étoiles.
On les trouve également en absorption dans le spectre de la lumière solaire (raies de Fraunhofer C F G h ...)
Il existe un nombre infini de raies faisant partie d'une série dite série de Balmer
4 raies dans le visible: H alpha 656,279 nm H beta 486,133 nm H gamma 434,047 nm H delta 410,174 nm
Les raies se resserrent vers une limite située dans le proche ultraviolet à 364,56 nm Il y a eu une approche empirique pour chercher à représenter les longueurs d'onde par une formule.
Balmer mathématicien suisse, y est parvenu en 1885 en proposant la formule qui porte son nom: avec lambda0 = 364,56 nm
ce qui fait que l'on obtient la raie Halpha pour n=3, la raie Hbeta pour n= 4, etc...et la limite de la série pour n tendant vers l'infini.
On peut déjà subodorer que la formule devrait pouvoir se généraliser......
Cette formule peut être écrite sous une forme plus symétrique, qui va permettre de faire le lien avec le modèle théorique de l'atome :
(on appelle nombre d'onde l'inverse de la longueur d'onde) R s'appelle constante de Rydberg elle vaut 4/lambda0 = 1,0967758*10^7 m^(-1)
En 1908 Walter Ritz physicien suisse qui travaillait avec Rydberg physicien suédois, généralisa la formule précédente
qui fonctionne avec x >= n
Vous allez dire, ben y s'est pas foulé
En effet si la série de Balmer s'obtient avec x = 2 , qu'obtient-on en prenant x=1 ? x= 3, 4, .....
Au fil des années on s'aperçut que la formule de Ritz permettait de retrouver les séries de raies découvertes dans l'ultraviolet et dans l'infrarouge
qui constituent la série de Lyman
L alpha= 121,57nm L beta=102,583 nm ..... limite de série à 91,1 nm
P alpha= 1875,11 nm P beta= 1281,81 nm .......limite de série 820,36 nm
Elle s'étend de 1458 nm à 4052,5nm
de 2279 nm à 7476 nm
(Va falloir calculer nous mêmes les longueurs d'onde , car je ne les ai pas encore trouvées sur le web
On remarquera que sauf pour les séries de Lyman et Balmer, les raies des différentes séries se chevauchent, ce qui ne facilite pas leur identification...
Vue d'ensemble: