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{{NoteTA|G1=物理學}}
'''氫原子光譜'''指的是[[氫原子]]內之[[電子]]在不同[[能階]]躍遷時所發射或吸收不同[[波長]]、[[能量]]之[[光子]]而得到的[[光譜]]。氫原子光譜為不連續的[[光譜#光譜的分類|線光譜]]，自[[無線電波]]、[[微波]]、[[紅外光]]、[[可見光]]、到[[紫外光]]區段都有可能有其譜線。根据电子跃迁的后所处的能阶，可将光谱分为不同的线系。理论上有无穷个线系，前6个常用线系以发现者的名字命名。

==六個線系==
[[File:Hydrogen spectrum.svg|frame|center|氫光譜的序列，座標採用[[對數]]標尺。]]

氫原子（<math>^{1}H</math>）由一個[[質子]]及一個[[電子]]構成，是最簡單的原子，因此其光譜一直是了解物質結構理論的主要基礎。研究其光譜，可藉由外界提供其能量，使其電子躍至高能階後，在跳回低能階的同時，會放出能量等同兩高低階間能量差的光子，再以[[光柵]]、[[稜鏡]]或[[干涉儀]]分析其光子能量、強度，就可以得到其發射光譜。亦或以一已知能量、強度之光源，照射氫原子，則等同其能階能量差的光子會被氫原子吸收，因而在該能量形成暗線。另一個方法則是分析來自外太空的氫原子，要取得純粹氫原子的光譜也非十分容易，主要是因為氫在大自然中傾向以雙原子[[分子]]存在，但科學家仍能藉由[[陰極射線管]]使其分解成單一原子。

依其發現之科學家及譜線所在之能量區段可將其劃分為以下系列，系列中各譜線則用α、β等希臘字母來命名：
===來曼系列===
{{main|來曼系}}
[[主量子数]]n大於或等於2的电子跃迁到n = 1的能阶，产生的一系列光谱线称为“來曼系列”。此系列譜線能量位於紫外光波段。

===巴耳末系列===
{{main|巴耳末系}}
主量子数n大於或等於3的电子跃迁到n = 2的能阶，产生的一系列光谱线称为“巴耳末系”。巴耳末系有四条谱线处于可见光波段，所以是最早被发现的线系。

1885年，巴耳末（J.J. Balmer，瑞士，1825-1898）將位於可見光波段，能量位於410.12[[奈米]]、434.01奈米、486.07奈米、656.21奈米等譜線，以下列經驗公式表示：
<math> \lambda_{m} = 364.56  m ^{2} /(m ^{2} - 4)</math>，m = 3、4、5、6...，此方程式稱為[[巴耳末公式]]。

===帕申系列===
{{main|帕申系}}
主量子数n大于或等于4的电子跃迁到n = 3的能阶，产生的一系列光谱线称为“帕申系列”，由帕申于1908年發現，位於紅外光波段。

===布拉格系列===
{{main|布拉克系}}
主量子数n大于或等于5的电子跃迁到n = 4的能阶，产生的一系列光谱线称为“布拉格系列”，由[[弗雷德里克·布拉克]]于1922年发现，位于红外光波段。

===蒲芬德系列===
{{main|蒲芬德系}}
[[主量子数]]n大于或等于6的电子跃迁到n = 5的能阶，产生的一系列光谱线称为“蒲芬德系列”，由蒲芬德於1924年發現，位於紅外光波段。

===汉弗莱系===
{{main|汉弗莱系}}
[[主量子数]]n大于或等于7的电子跃迁到n = 6的能阶，产生的一系列光谱线称为“汉弗莱系列”，由汉弗莱于1953年發現，位于红外光波段。

==-{zh-hant:芮得柏;zh-hans:里德伯}-公式==
{{main|里德伯公式}}
1889年[[瑞典]][[物理學家]][[约翰内斯·里德伯]]（Johannes Robert Rydberg）將上述各系列譜線歸納出氫原子譜線的經驗公式：
:<math>\frac{1}{\lambda}=R(\frac{1}{n^{2}}-\frac{1}{n'^{2}})\qquad n=1,2,3\cdots\quad n'=n+1,n+2,n+3\cdots</math>

==參閱==
*[[波耳模型]]
*[[氫]]
*[[芮得柏公式]]
*[[發射光譜]]
*[[21公分線]]

{{Hydrogen spectral series-footer}}

[[category:氢原子物理|Q]]
[[category:基本物理概念|Q]]
[[Category:发射光谱|Q]]