L'atomo di idrogeno: righe, serie e sua importanza in astrofisica

Lo scopo del seguente elaborato è quello di indagare mediante il linguaggio della meccanica quantistica i processi di assorbimento ed emissione discreti in cui è coinvolto l'atomo di idrogeno. Esso non solo è l'elemento chimico più semplice e dunque il più adatto a una modellizzazione matematica, ma è anche il più diffuso nell'universo, dal momento che costituisce il 74\% della materia barionica. All'idrogeno si devono inoltre le reazioni termonucleari che avvengono negli interni stellari e che in questa sede non verranno trattate. In chiusura verranno invece presentati altri processi astrofisici più complessi e variegati in cui l'idrogeno gioca un ruolo rilevante. Per comprenderli, si propone una trattazione che segue le descrizioni introdotte successivamente da tre scienziati (Bohr, Einstein e Grotrian) e che, lungi dall'esaurire l'argomento, forniranno almeno una utile panoramica. Le questioni su cui ci si soffermerà maggiormente riguardano gli aspetti algebrici delle cosiddette "regole di selezione" e l'analisi dettagliata delle rappresentazioni grafiche per le transizioni elettroniche.