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Atomic Physics

水素原子スペクトル・ボーアモデル

エネルギー準位遷移・放出/吸収スペクトルをリアルタイム計算。ライマン・バルマー・パッシェン系列対応。ボーア軌道アニメーションと可視光スペクトル表示付き。

パラメータ設定
遷移モード
初期準位 nᵢ 3
終準位 nf 2
核電荷数 Z 1
Z=1: H(水素)
アニメーション制御
0.000 s
軌道を保存 0 / 5
波長 λ [nm]
光子エネルギー [eV]
振動数 ν [THz]
系列名
色(可視光)
nᵢからの電離エネルギー [eV]
ボーア軌道モデル
軌道をクリックで準位選択
エネルギー準位図
可視光スペクトル(380〜780 nm)と輝線

理論式

ボーアモデルのエネルギー準位:

$$E_n = -\frac{13.6\,\text{eV} \times Z^2}{n^2}$$

リュードベリ式(遷移波長):

$$\frac{1}{\lambda} = R_H Z^2\!\left(\frac{1}{n_f^2} - \frac{1}{n_i^2}\right), \quad R_H = 1.097\times10^7\,\text{m}^{-1}$$

光子エネルギー:$E_{ph} = h\nu = hc/\lambda$, $h = 6.626\times10^{-34}$ J·s

応用: 恒星大気の組成分析(吸収スペクトル)/ プラズマ診断・核融合炉の不純物モニタリング / 半導体・発光デバイスのエネルギー準位設計 / 量子化学計算の基礎検証。

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