إدارة الموسوعة 1: مراجعة واحدة

2013-09-16T14:23:10Z

مراجعة واحدة

صفحة جديدة

'''مجموعة خطوط لايمان ''' في [[الفيزياء]] و [[الكيمياء]] (بالإنجليزية:Lyman series ) هي سلسلة
من خطوط الطيف تابعة لانتقال [[الإلكترون]] في الذرة ، وتظهر تلك الخطوط في حيز [[الأشعة فوق البنفسجية]] في [[طيف]] [[ذرة]] [[الهيدروجين]] ، أي أن تلك الأشعة لا يمكن رؤياها بالعين البشرية .

[[ملف:LymanSeries.svg| thumb |right| 700px |مجموعة خطوط لايمان ، يتميز كل خط طيف [[طول الموجة|بطول موجة]] معينة ، وهي تقاس هنا [[أنجستروم|بالإنجستروم]] (1 أنجستروم يساوي 1 على مئة مليون من [[متر|المتر]]).]]

توجد أيضا لطيف الهيدروجين خطوط طيف تكون في حيز [[الضوء المرئي]] ويمكن رؤيتها بالعين ، وتسمى تلك المجموعة الأخرى [[مجموعة خطوط بالمر]] ، أو [[سلسلة بالمر]] وهي أول مجموعة خطوط طيف تكتشف [[ذرة|لذرة]] الهيدروجين.

تظهر مجموعة طيف لايمان عندما يقفز الإلكترون الموجود في ذرة الهيدروجين من [[مستوى طاقة]] ≥
2 إلى مستوى الطاقة n = 1 .

والعدد ''n'' هو [[عدد كم رئيسي]] يميز [[مستوى طاقة]] للإلكترون في [[ذرة|الذرة]]. وانتقالاته من مستويات عالية للطاقة إلى مستوى طاقة أقل يكون مصحوبا بإصدار [[الإلكترون]] [[فوتون|فوتونا]] قد يكون ضوئيا كما في حالة [[مجموعة خطوط بالمر]] أو يكون في نطاق [[الأشعة فوق البنفسجية]] ولا يُرى كما يحدث في مجموعة خطوط لايمان .

ويسمى تتبابع الانتقالات أو القفزات بالحروف الإغريقية كالآتي :

من n = 2 إلى n = 1 يسمى لايمان-الفا

من n = 3 إلى n = 1 يسمى لايمان-بيتا،

من n = 4 إلى n = 1 يسمى لايمان-جاما ، وهكذا.

وتسمى خطوط الطيف هذه تبعا لاسم مكتشفها وهو العالم [[تيودور لايمان]] .

==مقدمة==

== الصياغة الرياضية ==

تعطي المعادلة المسماة على اسم مكتشفها لايمان [[رقم الموجة|العدد الموجي]] (العدد الموجي هو عدد الموجات في 1 متر من الشعاع) لكل خط من خطوط الطيف هنا كالآتي:

:<math>
\tilde\nu = R_\infty \left( 1 - {1 \over n^2} \right)
</math>

حيث:

:<math>
R_\infty = 1{,}0973731569\cdot 10^{7}\, {\mathrm{m^{-1}}}
</math>

[[ثابت ريدبرغ]] ،

: ''n'' عدد صحيح أكبر من 1 .

ويمكن صياغة تلك المعادلة بحيث تعطي [[طول الموجة]] بدلا من [[رقم الموجة|العدد الموجي]] ، كالآتي:

:<math>
\lambda = 1 / \tilde\nu
</math>

كما يمكن صياغتها لإعطاء [[طاقة]] [[الفوتون]] :

:<math>
E = \tilde\nu \cdot c \cdot h
</math>

وفي هذه المعادلة تعني :
: ''c'' [[سرعة الضوء]] في الفراغ ،

h [[ثابت بلانك]].

'''يمكن باستخدام معادلة لايمان أعلاه و "ثابت ريدبرج" حساب [[طول الموجة|أطوال موجات ]] طيف لايمان''':

{| class="wikitable float-left" style="text-align:center"
|+لكل قيمة n نحصل على [[طول الموجة]] لخطوط لايمان
|- class="hintergrundfarbe6"
! n
! الرمز
! [[طول الموجة]] ([[نانومتر]])
|-
| 2 || Lyman-α-Linie || 121,5
|-
| 3 || Lyman-β-Linie || 102,5
|-
| 4 || … || 97,20
|-
| 5 || … || 94,92
|-
| 6 || … || 93,73
|-
| 7 || … || 93,03
|-
| 8 || … || 92,57
|-
| 9 || … || 92,27
|-
| 10 || … || 92,05
|-
| 11 || … || 91,89
|-
| <math>n \rightarrow \infty </math>|| … || 91,13
|}

* 1 [[أنجستروم]] = 10 [[نانومتر]]
[[ملف:Lyman series vs wavelength DE.svg|miniatur|Lyman-Serie aufgetragen gegenüber der Wellenlänge]]

== استخدماتها ==

تقع خطوط لايمان في نطاق [[الأشعة فوق البنفسجية]] ولذلك فلا يمكن رؤياها بالعين ويهتم بها علماء الفلك في دراستهم [[نجم|للنجوم]] و [[المجرات]]. وقد اكتشفها العام الفيزيائي الأمريكي ثيودور لايمان عام 1906.

ويحوز الخط لايمان-ألفا عند الفلكيين اهتماما خاصا عند دراستهم للمجرات البعيدة و [[نجم زائف|النجوم الزائفة]] أوشبه النجوم ،ذلك لأن [[انزياح أحمر|الانزياح الأحمر]] للضوء والأشعة الكهرومغناطيسية الصادرة من الأجرام السماوية (بسبب بعدها عنا تنزاح خطوط الطيف إلى حيز [[الضوء المرئي]] أو [[الأشعة تحت الحمراء]]) ، كما أن توزيع [[الهيدروجين]] في الأنحاء المختلفة في الكون يمكن بعرفته عن طريق قياس طيف لايمان (انظر [[تقنية لايمان]]) .

ولكن من الأرض لا يمكن رصد خطوط لايمان بسبب امتصاص جو الأرض للاشعة فوق البنفسجية ، ويمكن ذلك عندما يكون [[انزياح نحو الأحمر|الأنزياح نحو الأحمر]] للجرم السماوي كافيا ، عندئذ يمكن رؤيته بالعين . وإلا استخدمت [[لوح فوتوغرافي|ألواحا فوتوغرافية]] أو الأحسن إرسال [[تلسكوب|تلسكوبات]] على متن [[قمر صناعي|أقمارا صناعية]] للتصوير من خارج الغلاف الجوي الأرضي.

==أطياف الهيدروجين==

وقد كان الفيزيائيون يعرفون إصدارات الذرة للأشعة الطيف قبل عام 1885 إلا أنه لم يكن في استطاعتهم حساب موقع كل خط في الطيف . واستطاع بالمر بمعادلته حساب الأربعة خطوط الموجودة في نطاق [[الضوء المرئي]] في [[مجموعة خطوط بالمر]] بدقة . و أوحت معادلة بالمر التي صاغها طبقا لمشاهداته العملية للفيزيائيين لصياغة معادلات أخرى تختص ب مجموعة خطوط لايمان ، و[[مجموعة خطوط باشين]] ، و [[مجموعة خطوط براكيت]] ، والتي تصف [[طيف انبعاث|خطوط انبعاث]] أو [[طيف امتصاص|خطوط امتصاص]] [[ذرة|لذرة]] [[الهيدروجين]] ، وكلها توجد في نطاق الضوء الغير مرئي.

أي أنه توجد للهيدروجين خمسة أطياف مختلفة ، تتميز فيما بينها بمستوى الطاقة n الذي ينحدر إليه الإلكترون قادما من مستوى طاقة عالية . فإذا هبط الإلكترون إلى المدار الأول (N= 1) فإنه يصدر فوتونات تؤول إلى مجموعة خطوط لايمان ، أما إذا كان انتقاله من أعلى ألى (N=2) فإنه يصدر [[سلسلة بالمر]] ، وهكذا ، (قارن الصورة).

[[ملف:Wasserstoff-Termschema.svg|miniatur|أطياف الهيدروجين ، وترى فيها مجموعة خطوط لايمان
، و[[مجموعة خطوط بالمر]] وغيرها.]]

ملحوظة: يعطي المحور الرأسي اليساري أرقام المدارات في ذرة الهيدروجين m (بدلا من n ). ويعطي المحور الرأسي اليميني مقدار طاقة كل شعاع بوحد [[إلكترون فولت]] .

== اقرأ أيضا ==
* [[مجموعة خطوط بالمر]]
*[[خطوط طيف الهيدروجين]]
*[[خط هيدروجين]]
*[[ذرة الهيدروجين]]
* [[صيغة ريدبرغ]]
* [[عدد كم مغزلي]]
* [[تجربة فرانك-هرتز]]
* [[نموذج بور]]
* [[رابطة كيميائية|الروابط الكيميائية]]
* [[تأثير زيمان]]
* [[تأثير شتارك]]
* [[قائمة جسيمات|قائمة الجسيمات]]
* [[نظير مشع|النظائر المشعة]]
* [[عناصر ما وراء اليورانيوم]]'''

== وصلات خارجية ==
* [http://science.howstuffworks.com/atom.htm ما هي الذرة]

[[تصنيف:مطيافية الإصدار]]
[[تصنيف:كيمياء]]
[[تصنيف:فيزياء ذرية]]
[[تصنيف:مطيافية]]
[[تصنيف:طيف]]

مجموعة خطوط لايمان - تاريخ المراجعة

إدارة الموسوعة 1: مراجعة واحدة