Vorlesungsskript Physik IV - Walther Meißner Institut - Bayerische ...

Abschnitt 3.1 PHYSIK IV 87E [ev]Kontinuum: E > 0λ[nm]Lyman Balmer Paschen BrackettUV sichtbar nahes IR IRE[ev]λ[nm]E[ev]λ[nm]E[ev]λ[nm]E[ev]Lyman Balmer Paschen BrackettAbbildung 3.3: Termschema zum Emissionsspektrum des Wasserstoffs. An die Seriengrenze n = ∞schließt sich das Seriengrenzkontinuum an.Es wurde bereits erwähnt, dass die experimentell gemessenen Linien bis zur fünften Stelle mit den Serienformelnübereinstimmen. Mit Spektrographen höherer Auflösung stellt man allerdings fest, dass essich nicht um einzelne Linien handelt. Die Spektren besitzen vielmehr eine Feinstruktur. So spaltet z.B.die H α -Linie in ein Multiplett auf. Wir werden auf diese Abweichungen später im Rahmen einer genauerenAnalyse noch zu sprechen kommen.Eine weitere bemerkenswerte Tatsache ist die Abhängigkeit des Spektrums von der Masse des Kerns.Die H β -Linie des Wasserstoffatoms unterscheidet sich z.B. von der des schweren Wasserstoffatoms,d.h. des Deuteriums 2 H um ∆λ ≈ 0.1 nm. Dies sind in etwa 0.5 Promille. Es war diese Abweichung,die zur Entdeckung des schweren Wasserstoffisotops geführt hat. Modernste H-Spektroskopie wird amMax-Planck-Institut für Quantenoptik zur Überprüfung der Quantenfeldtheorie (QED) durchgeführt. Mithochgenauen Spektroskopiemethoden lassen sich heute sogar Aussagen über den Kernradius machen.2003