原子・量子

水素原子スペクトル・エネルギー準位計算

水素原子の放出遷移について、主量子数からエネルギー、光の波長、周波数、系列名を求めます。

計算

放出遷移の準位を入力

放出前の準位。1以上の整数で、nfより大きくします。

放出後の準位。1以上の整数で、niより小さくします。

計算結果

—

準位を確認して計算してください。

準位を図で確認

エネルギー準位と放出

計算待ち
初期準位 ni
—
終状態 nf
—
光子エネルギー
—
系列
—
放出遷移
上の準位から下の準位へ移ると、光子を放出します。線の高さは概念図です。

計算すると、初期準位から終状態準位への放出を表示します。

準位間隔は見やすく整えた概念図です。エネルギー値は計算結果に表示します。

計算方法

水素原子の放出スペクトル

Eₙ = −13.6 / n² eV主量子数nのエネルギー準位
ΔE = 13.6(1/nf² − 1/ni²) eV放出される光子のエネルギー
λ = hc / ΔE光の波長
ν = ΔE / h光の周波数

前提と注意

  • この計算は水素原子の放出遷移だけを扱います。ni > nf としてください。
  • 準位式は仕様どおり13.6 eVを使い、h、c、電気素量eはSIの正確な値を使います。
  • 多電子原子、吸収遷移、微細構造、Stark効果、Zeeman効果、線幅は扱いません。
  • nf = 1〜6はLyman〜Humphreys系列、それ以外は高次系列と表示します。