ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Задача 4. Изучение сериальной структуры спектра алюминия из "Практикум по спектроскопии " Схема термов алюминия состоит из серий дублетных уровней, во многом напоминающих серии щелочных металлов (рис. 20). Энергия уровней по-прежнему может быть выражена формулой (2.14). Таким образом, модель атома, используемая при рассмотрении спектров щелочных металлов (оптический электрон в поле атомного остатка), в значительной степени остается верна и для более сложного атома алюминия. [c.63] Основное отличие схемы уровней атома А1 от щелочных элементов заключается в том, что нижним термом алюминия является терм Р, а не 5, как это имеет место у щелочных элементов. [c.63] Таким образом, в спектре алюминия имеются те же серии линий, как и в случае щелочных металлов. Однако поскольку нижним термом у А1 является З Р-терм, то в его спектре главная серия и две побочные как бы меняются ролями. Роль главной серии у алюминия играют две побочные серии, которые возникают при переходах на основной терм атома З Р. Линии этих серий наиболее интенсивны. Они наблюдаются как в испускании, так и в поглощении (у щелочных элементов в поглощении линии главной серии). [c.63] Вследствие большого квантового дефекта нижнего терма З Р он расположен довольно глубоко. Резонансные линии А1, соответствующие переходам З Р—4 S и З P—З B, лежат в ближней УФ-части спектра. Другие линии обеих побочных серий являются еще более коротковолновыми. Интересно отметить, что терм 4 5 располагается значительно глубже терма З B, хотя главное квантовое число у последнего меньше. [c.63] Мультиплетная структура линий обеих побочных серий обусловлена дублетным расщеплением нижнего З Р-терма (расщепление 2Д-термов мало). Поэтому линии имеют вид дублетов, расстояние между компонентами которых, выраженное в частотах (волновых числах), остается постоянным для всех членов серий. [c.63] В задаче изучаются основные закономерности сериальной структуры спектра алюминия. С этой целью фотографируется спектр излучения алюминия и определяются длины волн его спектральных линий. Линии группируются в серии и находятся значения эффективных квантовых чисел и квантовых дефектов энергетических уровней. [c.64] Описание установки. Основные линии алюминия лежат в ультрафиолетовой части спектра. Поэтому для фотографирования его спектра в задаче используется кварцевый спектрограф ИСП-22 (ИСП-28, ИСП-30). В качестве источника света применяется дуга переменного тока, питание которой осуществляется стандартным дуговым генератором типа ПС-39 или ДГ-2. Экспериментальная установка практически полностью совпадает с той, на которой выполняется задача 2. Поэтому ее подробное описание здесь не приводится. [c.64] В дуге используют электроды из спектральночистого алюминия. Они должны быть заточены на конус с несколько затупленным концом (острый конец быстро обгорает и расстояние между электродами увеличивается). Электроды необходимо часто зачищать, так как поверхность алюминия быстро окисляется и дуговой разряд становится неустойчивым. [c.64] Для освещения щели применяют трехлинзовый конденсор (см. стр. 33). [c.64] Упражнение 2. Классификация линий алюминия и обработка экспериментальных результатов. [c.66] Отчет составьте по форме, приведенной в приложении 11. [c.66] Вернуться к основной статье