# Калькулятор спектральных серий водорода Перечисляет спектральные серии водорода по формуле Ридберга 1/λ = R∞(1/m² − 1/n²): Лайман (n→1, ультрафиолет), Бальмер (n→2, в основном видимый диапазон), Пашен/Брэкет/Пфунд (n→3/4/5, инфракрасный). Даёт вакуумную длину волны и энергию каждой линии, называет первые из них (Hα, Hβ… у Бальмера; α, β… у остальных) с цветами четырёх видимых бальмеровских линий и указывает предел серии n → ∞. > Каноническая страница: https://elysiatools.com/ru/tools/hydrogen-spectrum-series - **Категория:** Science & Education - **Ключевые слова:** спектр водорода, серия бальмера, серия лаймана, серия пашена, формула ридберга, спектральные линии, атомная физика ## Обзор Калькулятор спектральных серий водорода рассчитывает вакуумные длины волн и энергии фотонов для переходов электрона по формуле Ридберга. Инструмент поддерживает серии Лаймана, Бальмера, Пашена, Брэкета и Пфунда, выводит стандартные обозначения линий с цветами видимого диапазона и определяет теоретический предел серии. ## Входные данные - **Спектральная серия** (select) - **Наивысший верхний уровень n** (number): e.g. 10 ## Когда использовать - При решении задач по атомной и квантовой физике на переходы между энергетическими уровнями водорода. - При подготовке и проверке лабораторных работ по спектроскопии и калибровке спектрометров. - При анализе спектральных данных астрономических наблюдений туманностей и звезд. ## Как это работает - Выберите спектральную серию: Лайман (m=1), Бальмер (m=2), Пашен (m=3), Брэкет (m=4) или Пфунд (m=5). - Укажите максимальный верхний квантовый уровень n (от 2 до 40). - Калькулятор применяет формулу Ридберга 1/λ = R∞(1/m² − 1/n²) и вычисляет вакуумную длину волны λ и энергию перехода E (в эВ) для каждого значения n. - Получите структурированный список линий с их обозначениями (Hα, Hβ, Lyman α и др.), диапазонами излучения и пределом схождения серии n → ∞. ## Сценарии использования - Быстрый расчет длин волн серии Бальмера для идентификации линий излучения водородной плазмы. - Определение ультрафиолетовых длин волн серии Лаймана для задач астрофизики межзвездной среды. - Вычисление инфракрасных переходов серий Пашена, Брэкета и Пфунда для инфракрасной спектрометрии. ## Частые вопросы ### Какая константа Ридберга используется в расчетах? Используется значение для бесконечной массы ядра R∞ = 1.0973731568508 × 10⁷ м⁻¹. ### В каких единицах выводятся результаты? Длина волны рассчитывается для вакуума в нанометрах (нм), а энергия фотона — в электронвольтах (эВ). ### Какие серии находятся в видимом диапазоне? В видимый диапазон попадают первые четыре линии серии Бальмера: Hα (красная), Hβ (сине-зеленая), Hγ (сине-фиолетовая) и Hδ (фиолетовая). ### Что показывает предел серии? Предел серии соответствует переходу с n → ∞, определяя минимальную длину волны и граничную энергию фотона в серии. ### Какой диапазон верхнего уровня n поддерживается? Вы можете задать максимальный верхний уровень n от 2 до 40. ## Связанные инструменты - [Калькулятор модели Бора](https://elysiatools.com/ru/tools/bohr-model-calculator): Модель Бора для атома водорода: r_n = n²a₀ (боровский радиус a₀ = 0.052918 нм), E_n = −13.605693/n² эВ, v_n = αc/n и период обращения T = 2πr/v. С необязательным конечным уровнем m вычисляется энергия перехода и длина волны испущенного/поглощённого фотона с указанием серии (Лайман/Бальмер/Пашен/Брэкет/Пфунд/Хамфри) — например, 3→2 — знаменитая красная линия Hα 656.1 нм. - [Калькулятор длины волны де Бройля](https://elysiatools.com/ru/tools/de-broglie-wavelength): Вычисляет длину волны материи λ = h/p: режимы «частица и скорость» (электрон/протон/нейтрон/альфа-частица или своя масса, с опциональной релятивистской поправкой p = γmv), «импульс напрямую» и «ускоряющее напряжение электрона» (по умолчанию релятивистская формула, для сравнения приводятся классическое приближение h/√(2mE) и отклонение). Результат — в метрах и подходящих единицах (нм/пм/фм/Å) с указанием масштаба длины (рентген, межатомные расстояния и т. д.). - [Калькулятор интерференции на двух щелях](https://elysiatools.com/ru/tools/double-slit-interference): Интерференция на двух щелях Юнга: яркие полосы возникают там, где разность хода равна целому числу длин волн, и расстояние между полосами на экране Δy = λL/d. Инструмент выводит Δy в мм, угловые положения максимумов и положения первых четырёх ярких полос по обе стороны от центра. Классическая студенческая скамья (550 нм, 0.2 мм, 2 м) даёт полосы 5.5 мм — достаточно крупные для линейки; именно так длину волны впервые измерили в нанометрах. - [Калькулятор частоты LC-колебаний](https://elysiatools.com/ru/tools/lc-oscillation-frequency): Резонанс LC-контура, f = 1/(2π√(LC)): выбираемые единицы индуктивности и ёмкости, с угловой частотой ω, периодом T и характеристическим импедансом √(L/C), который указывают радиоинженеры. Определительная пара (1 Гн с 1 Ф) качается на 0.159155 Гц; классическая радиопара 100 мкГн с 100 пФ попадает на 1.59155 МГц — территория коротковолновой настройки, с Z₀ = 1 кОм. - [Калькулятор числовой апертуры](https://elysiatools.com/ru/tools/numerical-aperture-calculator): Числовая апертура NA = n·sinα, где α — половинный угол наибольшего конуса света, принимаемого объективом, а n — показатель преломления среды. NA ограничивает и светосилу, и разрешение; при заданной длине волны инструмент также выводит предел Аббе d = λ/(2·NA). Примеры — два режима микроскопа: сухой объектив (NA = 0.5, d = 550 нм) и иммерсия (n = 1.515, α = 60° → NA = 1.312028, d = 209.599 нм). - [Калькулятор фотоэффекта](https://elysiatools.com/ru/tools/photoelectric-effect-calculator): Вычисляет фотоэффект E_k(max) = hν − φ: фотон задаётся длиной волны или частотой, катод — работой выхода цезия/натрия/калия/кальция/цинка/меди/платины или своим φ (эВ). Выводит энергию фотона, красную границу ν₀ = φ/h и λ₀ = hc/φ, максимальную кинетическую энергию с выводом об эмиссии, задерживающий потенциал V_s = E_k/e и максимальную скорость фотоэлектрона, объясняя, почему интенсивность не компенсирует недостаточную частоту. - [Калькулятор дифракции на одной щели](https://elysiatools.com/ru/tools/single-slit-diffraction): Минимумы дифракции на одной щели a·sinθ = mλ (m = 1, 2, 3, …): центральный максимум занимает ±θ₁ — вдвое шире любой другой полосы. Инструмент выводит первые четыре минимума в углах, а при заданном расстоянии до экрана — и в линейных координатах; сестринская картина к максимумам двух щелей. - [Калькулятор комптоновского рассеяния](https://elysiatools.com/ru/tools/compton-scattering-calculator): Вычисляет комптоновский сдвиг Δλ = (h/m_e·c)(1 − cos θ): по длине волны падающего рентгеновского излучения (пм/Å/нм) и углу рассеяния θ (0–180°) выводятся комптоновская длина волны электрона λ_C, сдвиг, длина волны и энергия рассеянного фотона, энергия, переданная электрону отдачи, и угол отдачи cot φ = (1 + E/m_e·c²)·tan(θ/2). Случаи θ = 0° (прохождение без сдвига) и θ = 180° (обратное рассеяние с максимальным сдвигом 2λ_C и электроном вперёд) разобраны отдельно. ## Примеры - [MP3 Аудио Образцы Без Авторских Прав](https://elysiatools.com/ru/samples/mp3-samples): Коллекция аудио образцов без авторских прав для тестирования и разработки, включая звуки природы, медитативную музыку и фоновое аудио - [WAV Аудио Образцы Без Авторских Прав](https://elysiatools.com/ru/samples/wav-samples): Коллекция аудио WAV без сжатия для тестирования и разработки, включая звуки природы и медитативную музыку - [Сырые PCM Аудио Образцы Без Авторских Прав](https://elysiatools.com/ru/samples/pcm-samples): Сырые PCM s16le образцы с природной атмосферой и расслабляющей музыкой для формы сигнала, прослушивания и конвертации - [Образцы речи, обучения и безопасности](https://elysiatools.com/ru/samples/audio-learning-safety-samples): Детерминированные синтетические WAV для произношения, диктовки, тревог и приватности.