在氢原子光谱中怎么计算可见光区的四条主要谱线的波长 光子能量ε=hν=hc/λ=6.626×10^(-34)Js×3×(10^8)m/s÷[4340×10^(-10)m]≈4.58×10^(-19)J=4.58×10^(-19)J÷[1.6×10^(-19)J/eV]≈2.86eV.而氢原子基态能级是Eo=-13.6eV，氢原子的激发态能级能量和基态能量之间存在下列关系：En=Eo/n2，n为氢原子核外电子的主量子数.也就是说：E1=-13.6eV，E2=-3.4eV，E3=-1.51eV，E4=-0.85eV，也就是说ΔE=2.86eV=E5-E2，也就是说这条谱线是从氢原子的第四激发态(第五能级)跃迁到第一激发态(第二能级)的谱线.2.86eV是紫色光.另：为什么氢原子核外电子能量是负的呢？那是因为我们选取的电子的势能平面在无穷远处，也就是说自由态的电子势能不小于零，而束缚态的电子势能都是小于零的。根据库仑定律，电子与质子之间的库仑引力Fc=ke2/r2，其中k=9×(10^9)Nm2/C2，是库仑常数；e=1.6×10^(-19)C，是电子电量；r=5.29166×10^(-11)m，是玻尔半径.所以，库仑引力势能Ep=dFc/dr=-ke2/r，带入数据可求得Ep=-27.2eV.加上电子的动能Ek=0.5mv2，由于电子做圆周运动，库仑引力提供向心力：mv2/r=ke2/r2，所以，mv2=ke2/r，代入动能表达式：Ek=ke2/2r，所以电子总能量E=Ep+Ek=-ke2/2r=-13.6eV.
氢原子光谱谱线波长遵循公式 赖曼系的第一条谱线1λ1=R(1-122)=34R，巴耳末系的第一条谱线1λ2=R(122-132)=536R，帕邢系的第一条谱线1λ3=R(132-142)=7144R，故波长之比λ1：λ2：λ3=43R：365R：1447R=35：189：540．故答案为：35：189：540．
氢原子光谱的光谱线公式 1885年瑞士物理学家J.巴耳末首先把上述光谱用经验公式：λ=Bn2/(n2－22)（n=3，4，5，·）表示出来，式中B为一常数。这组谱线称为巴耳末线系。当n→时，λ→B，为这个线系的极限，这时邻近二谱线的波长之差趋于零。1890年J.里德伯把巴耳末公式简化为：1/λ=RH(1/22－1/n2)（n=3，4，5，·）式中RH称为氢原子里德伯常数，其值为(1.096775854±0.000000083)×107m-1。后来又相继发现了氢原子的其他谱线系，都可用类似的公式表示。波长的倒数称波数，单位是m-1，氢原子光谱的各谱线系的波数可用一个普遍公式表示：σ=RH(1/m2－1/n2)对于一个已知线系，m为一定值，而n为比m大的一系列整数。此式称为广义巴耳末公式。氢原子光谱现已命名的六个线系如下：莱曼系 m=1，n=2，3，4，·紫外区 巴耳末系 m=2，n=3，4，5，·可见光区 帕邢系 m=3，n=4，5，6，·红外区 布拉开系 m=4，n=5，6，7，·近红外区 芬德系 m=5，n=6，7，8，·远红外区 汉弗莱系 m=6，n=7，8，9，·远红外区 广义巴耳末公式中，若令T(m)=RH/m2，T(n)=RH/n2，为光谱项，则该式可写成σ=T(m)－T(n)。氢原子任一光谱线的波数可表示为两光谱项之差的规律称为并合原则，又称里兹组合原则。对于核外只有一个电子的类氢原子（如He+，Li2+。
