La serie di Balmer classifica
le linee di emissione dell’atomo di idrogeno. L’equazione empirica
(1)
fu introdotta da Balmer nel 1885 per descrivere
lo spettro di emissione dell’idrogeno nel visibile. La (1) si spiega
quantisticamente assumendo che fotoni con numero d’onda 
sono emessi dagli
elettroni che dal livello eccitato 
decadono allo stato
con numero quantico principale pari a 2.
La costante di
proporzionalità 
è legata alla costante
di Rydberg 
dalla relazione
, (2)
dove 
è la massa ridotta del
sistema (idrogeno o deuterio) ed 
la massa dell’elettrone.
Atomi
di idrogeno e deuterio hanno diversa massa ridotta e quindi danno luogo a due distinte serie di righe
spostate in lunghezza d’onda di una quantità pari a 
, essendo 
.
Lo spettro in esame è quindi caratterizzato da una serie di doppietti, ciascuno
associato ad un particolare valore di 
.
Scopo dell’esperienza
qui presentata è verificare la validità della legge di Balmer e stimare il
valore di 
, confrontandolo poi col valore riportato da “Fundamental
Physical Constants 1986 Adjustment” (
con incertezza relativa di 0.0012 p.p.m.).