Формула Бальмера

Работая над моделью атома, Нильс Бор поставил себе целью объяснить стабильность структуры, в которой электроны находятся вокруг центрального, положительно заряженного ядра. В феврале 1913 года он обратил внимание на работу, опубликованную за 28 лет до этого школьным учителем Иоганном Бальмером.

Однажды в разговоре коллега Бора Ханс Хансен упомянул, что Бальмер уже предложил формулу, описывающую и предсказывающую расположение линий в спектре водорода. При нагревании каждый отдельный химический элемент излучает не полный спектр света, а отдельные линии. Бальмер обнаружил, что распределение линий водорода подчиняется простой математической формуле.

До этого Бор считал, что атомы испускают свет с частотой, соответствующей скорости вращений электрона — такова была общепринятая теория того времени. Благодаря формуле Бальмера Бор понял, что частота света, зависящая от энергии фотонов, согласно простой формуле Планка, соответствует различным энергетическим промежуткам между фиксированными орбитами электронов. Новая модель Бора не только объясняла, почему атомы стабильны, но и почему в их спектре заметны только отдельные частоты.