I fysikk og astronomi er H-alfa , ofte skrevet som Hα , en spesiell emisjons- (eller absorpsjons-) linje av hydrogen ved en bølgelengde på 6562,81 Å [1] , tilsvarende 656,281 nm som er en enhet av det internasjonale systemet (SI) .
I følge Bohr-modellen av atomet finnes elektroner på kvantiserte energinivåer rundt atomkjernen . Disse nivåene identifiseres av hovedkvantetallet n , som kan få et hvilket som helst heltall og positiv verdi, det vil si n = 1, 2, 3, .... Elektroner kan utelukkende finnes i disse nivåene, og går fra den ene til den andre ved å absorbere eller sende ut et foton [2] .
Rekken av overganger fra nivåer med n ≥ 3 til n = 2 kalles Balmer-serien , og overgangene er hver identifisert med en gresk bokstav.
H-alfa-linjen er overgangen fra 3 til 2, H-betaen fra 4 til 2, og så videre.
Det finnes også andre serier med linjer ; for hydrogen er de fra Lyman , Paschen , Brackett , Pfund og Humphreys.
For Lyman-serien er konvensjonen som følger:
H-alfa har en bølgelengde på 6562,81 Ångström , og er synlig i den røde delen av det elektromagnetiske spekteret . For astronomer avslører dens tilstedeværelse ionisert hydrogen i gasskyer. Siden energien som trengs for å ionisere hydrogenatomet og for å bringe elektronet fra nivå 1 til nivå 3 er nesten den samme, er sannsynligheten for at et elektron vil være i det nivået uten å bli separert fra kjernen ganske lav. Imidlertid, etter ionisering, kan elektronet rekombinere med et proton for å danne et nytt hydrogenatom, hvor elektronet kan være på et hvilket som helst nivå. Herfra kan den da gå ned til lavere energinivåer ved å sende ut et foton for hver overgang. I omtrent 50 % av tilfellene involverer denne nedstigningen overgangen fra 3 til 2, og fotonene som sendes ut er de av H-alfa-linjen, som derfor sterkt karakteriserer tilstedeværelsen av ionisert hydrogen.
H-alfa-linjen har en tendens til å lett nå toppen av skalaen, siden hydrogen er hovedkomponenten i tåker , så selv om den kan brukes til å finne formen og utstrekningen til kosmiske skyer, er den ikke en god indikator for å bestemme massen . Som regel brukes andre typer molekyler til dette formålet, for eksempel karbondioksid og monoksyd , formaldehyd og ammoniakk .
Et H-alfa-filter er konstruert for å overføre et smalt bånd av lys generelt sentrert på bølgelengden til linjen [3] . Det er preget av et båndpass som velger bredden på båndet som skal overføres.