輝線スペクトル

ガス星雲や低密度のガス(街のネオンサインのガスなども同様)から発せられる光は、そのガスに応じた特有の波長の光を出している。

遠い宇宙の彼方にあるこれらのガスは直接採取するなどしての観測はできないが、輝線スペクトルを観測することで、地球上にいながら、そこにどのような物質があるかを知ることができる。

到達する電子軌道に応じて、次のように呼び分けられる。

• n′=1: ライマン系列(Lyman series)
• n′=2: バルマー系列(Balmer series)
• n′=3: パッシェン系列(Paschen series)、ボーア系列(Bohr series)ともいう
• n′=4: ブラケット系列(Brackett series)
• n′=5: プント系列(Pfund series)
• n′=6: ハンフリーズ系列(Humphreys series)

さらに、まだ無名ではあるが、これ以上であっても同様にしてパターンが存在する。

水素の場合、次のような波長となる。

• n′=1 (ライマン系列)
  • n=2→1 (Ly-α) 121.6nm
  • n=3→1 (Ly-β) 102.6nm
  • n=4→1 (Ly-γ) 97.3nm
  • n=5→1 (Ly-δ) 95.0nm
  • n=6→1 (Ly-ε) 93.8nm
  • n=7→1 (Ly-ζ) 93.1nm
  • n=8→1 (Ly-η) 92.6nm
  • n=9→1 (Ly-θ) 92.3nm
  • n=10→1 (Ly-ι) 92.1nm
  • n=11→1 (Ly-κ) 91.9nm
  • n=∞→1 (Limit) 92.2nm
• n′=2 (バルマー系列)
  • n=3→2 (H-α/Ba-α) 656.3nm
  • n=4→2 (H-β/Ba-β) 486.1nm
  • n=5→2 (H-γ/Ba-γ) 434.1nm
  • n=6→2 (H-δ/Ba-δ) 410.2nm
  • n=7→2 (H-ε/Ba-ε) 397.0nm
  • n=8→2 (H-ζ/Ba-ζ) 388.9nm
  • n=9→2 (H-η/Ba-η) 383.5nm
  • n=∞→2 (Limit) 364.6nm
• n′=3 (パッシェン系列)
  • n=4→3 (P-α) 1875nm
  • n=5→3 (P-β) 1282nm
  • n=6→3 (P-γ) 1094nm
  • n=7→3 (P-δ) 1005nm
  • n=8→3 (P-ε) 955nm
  • n=9→3 (P-ζ) 923nm
  • n=10→3 (P-η) 902nm
  • n=11→3 (P-θ) 887nm
  • n=∞→3 (Limit) 820nm
• n′=4 (ブラケット系列)
  • n=5→4 (α) 4050nm
  • n=6→4 (β) 2624nm
  • n=7→4 (γ) 2165nm
  • n=8→4 (δ) 1944nm
  • n=9→4 (ε) 1817nm
  • n=∞→4 (Limit) 1458nm
• n′=5 (プント系列)
  • n=6→5 (α) 7460nm
  • n=7→5 (β) 4650nm
  • n=8→5 (γ) 3740nm
  • n=9→5 (δ) 3300nm
  • n=10→5 (ε) 3040nm
  • n=∞→5 (Limit) 2280nm
• n′=6 (ハンフリーズ系列)
  • n=7→6 (α) 12400nm
  • n=8→6 (β) 7500nm
  • n=9→6 (γ) 5910nm
  • n=10→6 (δ) 5130nm
  • n=11→6 (ε) 4670nm
  • n=∞→6 (Limit) 3280nm