ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Структура атомных спектров из "Практикум по спектроскопии " Атомы и ионы, находящиеся в свободном состоянии, испускают характерные линейчатые спектры, состоящие из большого числа дискретных спектральных линий. Условия для возбуждения таких спектров создаются во многих источниках света, в которых вещество находится в достаточно разреженном (газообразном или парообразном) состоянии, например в пламенах, электрической дуге или искре, а также в различных видах газового разряда. [c.50] Излучаемые спектры тесно связаны с внутренним строением атомов и несут информацию о строении их электронных оболочек, а также о ряде свойств атомных ядер. [c.50] Теория атомных спектров и их систематика строятся на базе квантовой механики атома. [c.50] Выражение для энергии уровней (2.1) справедливо для точечного неподвижного ядра. Учет движения ядра сводится к замене в (2.1) величины т на приведенную маееу электрона р = /п/(1 + +т/Л1) (Ж — масса ядра). Соответственно этому для конкретных элементов и их изотопов вместо постоянной Ридберга Я следует использовать величины R M)—R - -m M). Подробнее этот вопрос см. в 2 задачи 5. [c.51] Оно принимает значения, равные О, 1, 2,. .., п—1. [c.51] Оно может иметь значения /П =—I, —/-1-1,. .., /. [c.51] В ряде случаев, в частности для описания тонкой структуры энергетических уровней, удобнее пользоваться другой четверкой квантовых чисел га, /, /, т . [c.51] В атоме водорода совокупность переходов на основной (невозбужденный) уровень п = ) носит название спектральной серии Лаймана. Серия линий, имеющих общий нижний уровень = = 2, называется серией Бальмера. Переходы на уровни с и =3 и 4 образуют соответственно серии Пашена и Брэкета. [c.53] Аналогичную структуру имеют и другие серии водорода. Линии серии Лаймана лежат в далекой УФ-области спектра. Головная линия этой серии имеет Х= 121,6 нм. Серии Пашена и Брэкета расположены в инфракрасной области спектра. [c.53] Состояние оптического электрона в атомах щелочных металлов характеризуется теми же квантовыми числами, как и в атоме-водорода. Однако в отличие от атома водорода энергия уровня у щелочных элементов определяется не только главным квантовым числом и, но зависит также от орбитального числа /. Вырождение уровней по I, имевшее место в атоме водорода, здесь снимается, так как потенциал атомного остатка не является кулоновским. [c.54] Из формулы (2.15) видна сильная зависимость квантового дефекта от /. (Для 1=0 формула непригодна, так как -электроны заведомо являются проникающими). Зависимость Д от главного квантового числа п, наоборот, является слабой. С удовлетворительным приближением можно считать, что в пределах серии уровней с данным I квантовый дефект постоянен. [c.55] Основной (нормальный) уровень 2 5 соответствует невозбужденному состоянию атома лития. Следующий за ним по энергии уровень 2 Р называется резонансным уровнем атома. [c.55] Переходы, для которых указанное правило отбора не выполняется, являются запрещенными . Это означает, что возможны переходы между сериями уровней 5 и Р, Р и П, Д и и т. д. [c.56] Совокупность переходов на основной уровень атома 2 5 с уровней п Р символически обозначается как —п Р, п=2, 3, 4... [c.56] Фундаментальная серия, или серия Бергмана 3 0—п Р, п = =4, 5, 6. [c.57] У других щелочных металлов имеются те же самые серии с тем лишь отличием, что главное квантовое число уровней увеличивается у Ыа на 1, у К на 2, у КЬ на 3 и у Сз на 4. [c.57] 18) и (2.19) с учетом правил квантования (2.3) и (2.4) можно получить величины проекций обоих моментов на выбранное направление, которые всегда принимают значения, кратные магнетону Бора 1X5 =ей/2т —9,27-Дж-Тл . [c.57] Взаимодействие магнитных моментов щ и ц приводит к тому, что механические моменты 1 и з электрона не сохраняют свое положение в пространстве, а совершают прецессию вокруг вектора полного момента ] = 1+з. В этих условиях квантовые числа т и ms теряют смысл. Поэтому, если необходимо учитывать магнитное взаимодействие, состояние электрона в атоме следует характеризовать четверкой квантовых чисел п, I, Ш]. [c.57] Постоянная носит название фактора дублетного расщеплениям терма п1. [c.58] Вернуться к основной статье