Punainen viiva H-alfa

"Kaikissa sateenkaaren väreissä"
Kaviskis järvi, Liettua
kuva wikimedia

Meille on toki tuttua se, että näkyvä valo on vain osa elektromagneettista säteilyä. Spektrin värit sitoutuvat valoaallon taajuuteen. Muistamme samalla, että valo on sekä aaltoliikettä että partikkeli.

Silmämme tallentavat herkästi tätä säteilyä ja aviomme tulkitsevat tietyltä alueelta taajuudet väreinä. Muu säteily on meiltä salassa ja vain laitteemme ne havaitsevat. Ihomme toki "havaitsee" UV säteilyn sinisestä länteen ruskettuen tai jopa palaen karrelle, TV vaihtaa kiltisti kanavaa infrapuna-signaalin saatuaan punaisesta itään.

Valon RGB värialueen taajuudet
kuva wikimedia

EM säteilyn, polarisoinnin, kvanttien tutkimus on kovin edistynyttä, tärkeää ja vaativaa - sen opiskelu vie optikoiksi aikovilta vuosia. Sir Isaac Newton aukoi näitä uria länsimaiselle sivilisaatiolle, mutta luonto ja kulttuurit riemuitsevat värien yltäylläisyydestä, käyttäen niitä koristeina ja signaaleina ja mikä mihinkin.

Etsimme ensimmäistä valoa, joten koetetaan yksinkertiastaa asioita. Vetyatomi, jolla on ytimessä yksi protoni ja yksi neutroni ja jota kiertää yksi elektroni. Yksi fotoni sieltä kiinnostaa meitä maailmankaikkeuden alkua katsoessamme, tähtitieteen paljon tutkima H-alfa.


Balmer series
According to the Bohr model of the atom, electrons exist in quantized energy levels surrounding the atom's nucleus. These energy levels are described by the principal quantum number n = 1, 2, 3, ... . Electrons may only exist in these states, and may only transit between these states.

The set of transitions from n ≥ 3 to n = 2 is called the Balmer series and its members are named sequentially by Greek letters:

n = 3 to n = 2 is called Balmer-alpha or H-alpha,
n = 4 to n = 2 is called Balmer-beta or H-beta,
n = 5 to n = 2 is called Balmer-gamma or H-gamma, etc.



H-alpha

H-alpha Emission: In the simplified Rutherford Bohr model of the hydrogen atom, the Balmer lines result from an electron jump between the second energy level closest to the nucleus, and those levels more distant. The 3 ->2 transition depicted here produces an H-alpha photon, and the first line of the Balmer series. For hydrogen (Z = 1) this transition results in a photon of wavelength 656 nm (red).
kuva ja teksti wikipedia

H-alpha (Hα) is a specific deep-red visible spectral line in the Balmer series created by hydrogen with a wavelength of 656.28 nm, which occurs when a hydrogen electron falls from its third to second lowest energy level.

H-alpha light is important to astronomers as it is emitted by many emission nebulae, and can be used to observe features in the sun's atmosphere including solar prominences.
wikipedia


Vedyn emissiospektri

Vedyn Balmer sarjassa näkyy neljä emissioviivaa eri värein. H-alfa oikealla.
kuva wikimedia