Johann Balmer

Johann Jakob Balmer (1. toukokuuta 1825 Lausen, Basel-Landschaft, Sveitsi – 12. maaliskuuta 1898 Basel, Sveitsi) oli sveitsiläinen matemaatikko, joka tunnetaan erityisesti yhtälöstä, jolla pystytään laskemaan spektriviivoja.

Elämä 
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.

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

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

Balmerin yhtälö 
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. Vuoden 1885 tutkimuksessaan Balmer keskittyi vetyatomin spektriviivoihin, mutta toisessa tutkimuksessaan hän laajensi samaa konseptia muihin alkuaineisiin, kuten heliumiin ja litiumiin.

Balmer esitti vetyatomin spektriviivojen toteuttavan kaavaa:

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.

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

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

Lähteet 
Durham, Ian T: ”Balmer, Johann Jakob”. Teoksessa

Viitteet

Aiheesta muualla 

Sveitsiläiset fyysikot
Sveitsiläiset matemaatikot
Vuonna 1825 syntyneet
Vuonna 1898 kuolleet
Seulonnan keskeiset artikkelit