H-α
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H-α,在天文學和物理學上是氫的一條具體可見的紅色發射譜線,波長為6562.8 Å。依據原子的波耳模型,電子是存在於量子化能階的軌道上繞著原子的原子核。這些能階以主量子數 n = 1、2、3、... .來描述,電子只能存在於這些狀態中,並且也只能在這些狀態中轉移。
這一組從 n ≥ 3 轉換至 n = 2 的譜線稱為巴耳末系,並以連續的希臘字母依序為成員命名:
- n = 3 至 n = 2稱為巴耳末-α或H-α,
- n = 4 至 n = 2稱為H-β,
- n = 5 至 n = 2稱為H-γ,依此類推。
在來曼系,命名的慣例是:
- n = 2至 n = 1稱為來曼-α,
- n = 3至 n = 1稱為來曼-β,依此類推。
H-α的波長是656.281 奈米,是在可見電磁頻譜的紅色部分,並且是天文學家追蹤氣體雲氣中被電離的氫含量最容易的方法。因為將氫原子的電子從 n = 1激發到n = 3,與將他游離的能量幾乎相同,因此電子被激發到n = 3而不被游離的機率是非常小的。反而是,在被電離之後的氫核再與新的電子再結合成氫原子時,在新的原子,電子可以先存在於任何一個能階上,然後再落至基態(n=1)並輻射出光子來轉換。幾乎有一半的時間,這些能階會包括n=3至n=2的轉換,因此原子將輻射出H-α。所以,H-α發生在氫被電離的區域內。
因為氫是星雲的主要部份,相對的H-α很容易自吸收而飽和,因此他可能顯示雲氣的形狀和範圍,但不能用來確定雲氣的質量。替代的,二氧化碳、一氧化碳、甲醛、氨或乙腈是典型的用於測定雲氣的質量。