Формула Бальмера описывает серии спектральных линий водорода, которые возникают при переходах электронов между различными энергетическими уровнями. Обобщенная формула Бальмера выглядит так:
\[
\frac{1}{\lambda} = R_H \left( \frac{1}{n_1^2} - \frac{1}{n_2^2} \right)
\]
где:
- \(\lambda\) — длина волны излучения,
- \(R_H\) — постоянная Ридберга для водорода (приблизительно равно \(1.097 \times 10^7 \, \text{м}^{-1}\)),
- \(n_1\) и \(n_2\) — уровни энергии.
В этой формуле \(n_1\) — главный квантовый уровень, с которого происходит переход, а \(n_2\) — уровень, на который происходит переход, причем \(n_2\) всегда больше \(n_1\).
Теперь, чтобы определить границу серии, нужно понять, что это значит. Граница серии обозначает, что электрон переходит не на следующий уровень, а "уходит" из атома, т.е. \(n_2\) стремится к бесконечности (\(n_2 \to \infty\)). Это соответствует переходу из уровня в бесконечность, когда энергия полностью покидает атома, и это состояние представляет собой ионизацию.
Таким образом, самой границей серии Бальмера будет ситуация, когда \(n_2 = \infty\), а \(n_1\) можно взять за уровень \(n = 2\) (это первый уровень Бальмера).
Следовательно, правильный ответ:
**4) n = ∞.**
При этом \(n = \infty\) соответствует переходу, при котором выполняется условие ионизации атома водорода.