近代物理
帕邢 β 线
红外帕邢系 — 较长波长发射。
帕邢 β 线——交互式近代物理模拟。红外帕邢系 — 较长波长发射。 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。
帕邢系
红外帕邢系——波长较长的发射谱线。
帕邢系（跃迁至 n = 3）落在红外区，说明主量子数如何在跨越多个数量级的波长范围内决定光子能量。红外谱线出现在冷氢气以及某些激光跃迁中。
- 红外跃迁
- n → 3
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。
探究问题
降至 n = 3（帕邢系列）的电子释放的能隙比巴尔默或莱曼系列更小。这是否意味着帕邢光子落在红外线中，超出了肉眼可见的范围？
需要权衡的预测
- 是的，更小的能隙意味着更长的波长，将帕邢线推入红外线。
- 不——帕邢线仍然可见。
- 帕邢线实际上是 X 射线范围内的更高能量。
变量角色
您设置的内容：
- 起始能级 n_i
您测量的内容：
- 发射波长λ (nm)
探究如何进行
- 打开「帕邢系列：红外氢气线（paschen-beta）」预设并按重置。此预设的默认过渡是 n = 5 → n = 3 (Paschen-beta)。
- 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 = 3）并记录发射波长。
控制方程
帕邢系列（红外跃迁） — λ = hc/ΔE
终态为n_f = 3的跃迁，其能级差小于巴耳末系（n_f = 2）或莱曼系（n_f = 1），因为n值较高的能级间距更密——由此产生波长更长的红外光子。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于一项试验，使用 n_f = 3 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高于 1000 nm（红外线）。
- 将这些波长的大小与balmer-alpha及lyman-alpha实验进行比较。请解释这一整体规律：终态n_f越高的谱线系（到基准能级的能量差越小），产生的光子波长越长、能量越低。
这在实验室之外的地方表现出来
- 随着 n 增大，氢的能级越来越密集（E_n ∝ −1/n²），因此涉及高能级的跃迁释放的能量比涉及低能级的跃迁更少。请解释高 n 处能级的这种密集，如何解释帕邢系 (n_f = 3) 的波长范围比巴耳末系或莱曼系更宽，尽管其绝对能量范围是三者中最小的（小而密集的能量在 1/E = λ/hc 中被拉伸成更宽的分布）。
- 红外天文学正是利用这些帕邢系（乃至波长更长的布拉开系、普丰德系）谱线，来研究被宇宙尘埃遮挡、可见光无法穿透区域中的氢。为什么红外光可能比可见光更容易穿透宇宙尘埃？
- 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
- 欢迎学习帕邢 β 线
- 选择原子
- 按播放
- 红外跃迁
- 打开属性面板
- 完成了！
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