Johann Balmer

Johann Balmer syntyi Lausenissa 1825. Hän oli Johann Jakob ja Elizabeth Rolle Balmerin ensimmäinen lapsi. Hän aloitti koulunsa Liestalissa ja kävi lukion Baselissa. Balmer oli erityisen hyvä matematiikassa ja meni opiskelemaan sitä Karlsruhen yliopistoon. Sieltä hän jatkoi Berliinin yliopistoon ja tohtoriksi hän väitteli 1849 Baselin yliopistosta.[3]

Balmer eli valmistuttuaan loppuikänsä Baselissa ja opetti matematiikkaa paikallisessa tyttökoulussa. Hän opetti myös geometriaa Baselin yliopistossa vuosina 1865–1890.[3]

Balmer meni vuonna 1868 naimisiin Christine Pauline Rinckin kanssa. Vaikka Balmer oli tuolloin jo 43-vuotias, hän sai vaimonsa kanssa kuusi lasta.[4]

Vaikka Balmer olikin matemaatikko, hänen tunnetuin työnsä liittyi spektriviivojen laskemiseen. Hän julkaisi aiheesta kaksi tutkimusta, ensimmäisen vuonna 1885 ja toisen vuonna 1897. Geometria oli Balmerin kiinnostuksen kohde käytännössä koko hänen uransa ajan, hän ei siltä alalta julkaissut ainuttakaan merkittävää tutkimusta.[5] Vuoden 1885 tutkimuksessaan Balmer keskittyi vetyatomin spektriviivoihin, mutta toisessa tutkimuksessaan hän laajensi samaa konseptia muihin alkuaineisiin, kuten heliumiin ja litiumiin.[4]

Balmer esitti vetyatomin spektriviivojen toteuttavan kaavaa:

${\displaystyle \lambda \ ={\frac {hm^{2}}{(m^{2}-n^{2})}}}$

missä n = 2, h = 3654,6 · 10^-8 cm. Yhtälö toteutui tarkasti, kun m oli 3, 4, 5 tai 6. Balmer sijoitti m:n arvoksi 7 ja ennusti sillä tulevan viivan arvon, minkä hänen Baselin yliopistossa työskennellyt kollega vahvisti oikeaksi.[5]

Balmer ei ollut fyysikko eikä siksi antanut kaavan toimivuudelle selitystä. Tuohon aikaan ei kukaan muukaan vielä ymmärtänyt, miksi kaava toimi.[5] Ilmiö pystyttiin selittämään vasta 1913, kun Niels Bohr julkaisi ensimmäisen atomimallinsa.[4]

Balmerin yhtälön todettiin myöhemmin olevan vain erikoistapaus Johannes Rydbergin kehittämästä Rydbergin yhtälöstä.

${\displaystyle {\frac {1}{\lambda }}\ ={\frac {4}{h}}\left({\frac {1}{n_{1}^{2}}}-{\frac {1}{n_{2}^{2}}}\right)=R_{H}\left({\frac {1}{n_{1}^{2}}}-{\frac {1}{n_{2}^{2}}}\right)}$

• Durham, Ian T: ”Balmer, Johann Jakob”. Teoksessa The Biographical Encyclopedia of Astronomers, s. 89–90. Springer New York, 2007. ISBN 978-0-387-31022-0. Google-kirjat (viitattu 16.8.2017).
• O’Connor, John J. & Robertson, Edmund F: Johann Jakob Balmer MacTutor History of Mathematics. 2000. University of St Andrews. Arkistoitu 2.5.2012. Viitattu 16.8.2017. (englanniksi)

• Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Johann Balmer Wikimedia Commonsissa