Spektrum Atom Hidrogen

Atom hidrogen merupakan atom yang paling sederhana, hanya tersusun oleh satu proton dan satu elektron. Karena spektrum atom bersifat khas bagi atom yang bersangkutan, adalah beralasan jika muncul dugaan adanya hubungan yang mendasar antara spektrum atom dengan distribusi elektron di sekeliling inti atom hidrogen yang merupakan suatu langkah awal yang paling fundamental dalam usaha elusidasi struktur elektronik sautu atom. Spektrum emisi atom hidrogen bebas dalam keadaan tereksitasi terdiri atas garis-garis spektrum yaitu satu set dalam daerah uv (ultra violet), satu set dalam daerah tampak (visible, artinya tampak oleh mata manusia) dan beberapa set dalam inframerah (IR, infrared) dari spektrum elektromagnetik seperti ditunjukkan oleh gambar berikut. Spektrum ini diperoleh jika cahaya pucat kebiruan dari gas hidrogen yang dipijarkan (artinya teratomisasi) dilewatkan pada sebuah prisma gelas.

Bertahun-tahun para ilmuwan berusaha mendapatkan suatu pola formula yang melukiskan hubungan antar panjang gelombang garis-garis spektrum atom hidrogen, dan akhirnya pada tahun 1885 J. Balmer (Swiss) berhasil menunjukkan bahwa grafik hubungan antara frekuensi (v) dengan 1/n² ternyata berupa garis lurus.

Balmer juga meramalkan adanya sejumlah garis-garis spektrum yang pada waktu itu belum ditemukan, garis-garis spektrum yang memenuhi persamaan disebut deret Balmer. Dalam kurun waktu kira-kira 40 tahun kemudian akhirnya ditemukan beberapa deret garis lain yang mirip dengan deret Balmer. Deret baru ini kemudian diberi nama sesuai dengan penemunya yaitu Lyman (1906) yang terpencar pada daerah ultraviolet, Paschen (1908) yang terpencar pada daerah inframerah-dekat, Brackett (1922) yang terpencar pada daerah inframerah dan deret Pfund (1923) yang terpencar pada derah inframerah-jauh. Pada dasarnya, sebaran garis-garis cenderung konvergen dan melemah sejalan dengan makin pendeknya panjang gelombang atau naiknya energi.