近代物理
莱曼 α 线
紫外莱曼系 — 跃迁到基态。
莱曼 α 线——交互式近代物理模拟。紫外莱曼系 — 跃迁到基态。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室，提供实时 SI 测量和分步引导教程。
莱曼系
紫外莱曼系 — 跃迁到基态。
跃迁至 n = 1 产生的莱曼系谱线位于紫外区，波长短于巴耳末系。121.6 nm 的莱曼 α 线在天体物理氢云中十分突出，是探测星际介质的重要工具。
- 紫外跃迁
- 莱曼序列：n → 1
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面：探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
驾驶问题
电子一路下降到基态 (n = 1) 发出莱曼级数。与巴尔默系列（下降到 n = 2）相比，您期望莱曼光子具有更多还是更少的能量？
预测权重
- 比巴尔默跃迁能量更少。
- 更多的能量（更短的波长）——下降到基态比下降到 n = 2 释放更大的能隙。
- 与等效巴尔默跃迁相同的能量。
可变角色
您设置的内容：
- 起始级别 n_i
您测量的内容：
- 发射波长λ (nm)
调查如何进行
- 打开「莱曼系列：紫外线氢气线（lyman-alpha）」预设并按重置。此预设的默认过渡是 n = 2 → n = 1 (Lyman-alpha)。
- 启用发射波长读数。
- 设置每次试验的起始能级 n_initial（降至 n_final = 1）并记录发射波长。
控制方程
莱曼系列（基态跃迁） — λ = hc/ΔE
终态为n_f = 1的跃迁会释放出氢原子中可能的最大能级差，因为基态远低于所有激发态——由此产生波长最短（能量最高）的谱线系，完全落在紫外波段。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于一次试验，使用 n_f = 1 计算 1/λ = R(1/n_f² − 1/n_i²)。与表进行比较。确认所有三个波长均低于 122 nm（深紫外线，肉眼不可见）。
- 将你的莱曼系波长与balmer-alpha实验中可见光波长进行比较。请解释为什么跃迁到n = 1（比跃迁到n = 2的能级差大得多）总是产生能量更高、波长更短的光子。
这在实验室之外的地方表现出来
- 莱曼系紫外光在到达地面之前，几乎完全被地球大气吸收。请解释为什么要观测遥远天体发出的氢莱曼-α发射，需要使用太空望远镜而不是地面望远镜。
- 当 n_i → ∞ 时，1/λ 精确地接近 R（级数极限），对应于电子几乎完全逃离原子（电离）而不是特定的跃迁。使用您的公式，解释为什么级数极限代表基态的电离能。
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — E.1 Structure of the atom
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- 欢迎学习莱曼 α 线
- 选择原子
- 点击播放
- 紫外跃迁
- 打开检查器
- 完成了！
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