Shanxian Chemical

论氢原子中电子跃迁之莱曼系
夫氢原子者，微观之妙物也。其电子跃迁，变化多端，其中莱曼系，尤为奇特。

氢原子之电子，处不同能级。当电子自高能级向低能级跃迁，便生辐射。莱曼系者，乃电子跃迁终态为基态（$n = 1$能级）之系列也。

观其原理，电子所具能量，遵循量子化规则。高能级之电子，若向$n = 1$能级跃迁，所放光子能量，由两能级能量差而定。据玻尔理论，能级能量$E_n = - \frac{13.6}{n^2}eV$（$n$为量子数）。

设电子从$n$能级跃迁至$n = 1$能级，所放光子能量$\Delta E = E_n - E_1 = - \frac{13.6}{n^2} - ( - 13.6) = 13.6(1 - \frac{1}{n^2})eV$。

由$E = h\nu$（$h$为普朗克常量，$\nu$为光子频率），可得光子频率$\nu = \frac{13.6(1 - \frac{1}{n^2})}{h}Hz$。此频率所对应之光谱线，构成莱曼系。

莱曼系之光谱线，多处于紫外线区域。因其光子能量颇高，故能为诸多物理现象之研究，提供重要线索。于天体物理，可借莱曼系谱线，探恒星大气中氢之状态；于原子物理，亦助吾辈深悟原子结构与电子行为之奥秘。

总之，氢原子中电子跃迁之莱曼系，虽微观，然意义重大，为探索微观世界与宏观宇宙，架起桥梁。