Спектральная серия

Спектра́льная се́рия, группа спектральных линий, возникающих при переходах электрона между нижним энергетическим уровнем (т. н. постоянный терм) физической системы и всеми возможными вышележащими уровнями (переменные, варьируемые термы). Частоты линий спектральных серий подчиняются определённым математическим закономерностям. Например, для спектра атома водорода эта закономерность имеет вид

${\displaystyle v_{ik}=R({\frac {1}{n_{i}^{2}}}-{\frac {1}{n_{k}^{2}}})}$,

где ${\displaystyle \nu _{ik}}$ – частота спектральной линии, ${\displaystyle n_{i}}$ и ${\displaystyle n_{k}}$ – главные квантовые числа постоянного и переменного термов, ${\displaystyle R}$ – постоянная Ридберга. Спектральные серии спектра атома водорода имеют собственные названия: серия Лаймана${\displaystyle (n_{i}=1)}$, серия Бальмера ${\displaystyle (n_{i}=2)}$, серия Пашена ${\displaystyle (n_{i}=3)}$, и т. д. Спектральная серия в спектре, как правило, выглядит как система спектральных линий, сходящихся к коротковолновому пределу серии (т. е. расстояние между линиями тем меньше, чем меньше длина волны). Если постоянный терм является основным состоянием системы, то коротковолновый предел спектральной серии определяет величину потенциала ионизации, а линия с наибольшей длиной волны называется резонансной. Отчётливые спектральные серии наблюдаются в спектрах химических элементов подгрупп Ia–IIIa короткой формы периодической системы химических элементов. Общий вид спектров большинства химических элементов весьма сложен и определяется структурой спектральных мультиплетов.