В 1885 г. швейцарский математик и физик И. Бальмер, анализируя линии атомного спектра водорода, лежащие в видимом диапазоне (см. рис. 193, б, д), заметил, что их длины волн можно выразить следующим образом: , , , , где — некоторая постоянная. Бальмеру удалось записать одну общую формулу для этих четырёх длин волн и предсказать с её помощью существование других линий в спектре водорода. Попробуйте записать эту формулу.
Дано:
Решение: приведём все числители к квадратам последовательных целых чисел. Для второй и четвёртой дробей умножим числитель и знаменатель на одно и то же число — значение дроби от этого не изменится:
Теперь четыре отношения равны
Сравним знаменатели с квадратами в числителях:
Следовательно, каждый знаменатель получается вычитанием
Проверка: при
