ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы определения численных значений термов из "Оптические спектры атомов " В предыдущих параграфах отмечалась важность нахождения сериальных закономерностей для изучения строения электронных оболочек атомов. В настоящем параграфе мы кратко рассмотрим основные приемы, с помощью которых по эмпирическим данным о спектрах находятся группы линий, принадлежащих к одной серии, и определяются численные значения термов. [c.74] Экспериментальное изучение спектров испускания дает в первую очередь следующие сведения длины волн или частоты спектральных линий, их интенсивности и внешний вид (резкость, размытость и т. д.). Сюда можно прибавить целый ряд других факторов, которые экспериментально также можно изучить характер спектра поглощения, влияние на линии внешнего магнитного поля (эффект Зеемана), вероятности переходов и т. д. По этим данным и требуется выделить группы линий, принадлежащих к отдельным сериям, и найти численные значения термов. [c.74] В простейшем случае щелочных металлов, как мы уже указывали, линии, принадлежащие к одной серии, могут быть непосредственно, на глаз, обнаружены при рассматривании спектрограммы они образуют характерную группу линий, сбегающихся к фиолетовому концу спектра. В более сложных спектрах такие группы линий обычно не могут быть замечены. Однако если от спектров испускания перейти к спектрам поглощения, то в ультрафиолетовой части и в сложных спектрах нередко удается обнаружить сбегающуюся группу линий, образующих серию. Это обусловлено, во-первых, тем, что в спектре поглощения наблюдаются лишь те серии, для которых начальный уровень является нормальным з ровнем атома, благодаря чему весь спектр становится значительно проще, чем в испускании во-вторых, тем, что в поглощении удается обнаружить значительно больше последующих членов серии, чем в испускании. [c.74] Для того чтобы определить, пользуясь соотношением (1), численные значения термов, необходимо задать определенный алгебраический вид для функции Т(л). В первый период развития сериальной систематики главное значение приписывали попыткам охватить как можно более точно все переменные термы данной серии определенной алгебраической функцией от целых чисел п. В настоящее время мы знаем, что численные значения термов в атомах и ионах (кроме водорода и сходных с ним ионов) зависят от возмущений валентного электрона остальными электронами и что общего и простого алгебраического выражения для них нет. Поэтому алгебраические формулы, охватывающие термы, носят приближенный характер. Важно же знать точные численные значения термов, независимо от того, насколько хорошо они охватываются той или другой формулой. [c.75] Когда известны термы одной серии, то термы и всех остальных серий находятся путем вычитаний, так как между термами различных серий обычно возникают интеркомбинационные переходы, частоты которых могут быть измерены. [c.75] Одноатомные пары свинца обнаруживают в короткой ультрафиолетовой области (А 2200 —1600 А) характерный спектр поглощения, состоящий из двух групп линий, сбегающихся к одному и тому же пределу, лежащему в области длин волн несколько короче XI677 А. Для одной из этих групп (серия РЫ, 6 Pq — пЮ ) удается промерить длины волн 22 последующих линий. [c.75] Отнесенные к вакууму длины волн (в А) и частоты (в см ) этих линий приведены в табл. 14. Во втором столбце даны интенсивности линий, определенные на глаз по почернениям на спектрограмме. [c.75] ДЛЯ различных значений п и а. Эта таблица (см. табл. IV Приложения) составлена для значений /г от 1 до 13 и для а от -j-O-OO до -j-bOO через каждые 0,05 ). [c.76] Как видно из табл. 16, значения Too, полученные по частотам разных линий, оказываются достаточно близкими. В качестве среднего значения берем Т =59816 см- . [c.77] Формула охватывает все линии, приведенные в табл. 13, если придавать ti значения целых чисел, начиная с п 2. [c.77] Отсюда, пользуясь обычными методами математической обработки (например, методом наименьших квадратов), находим по п численные значения аир. Определив а и р, вычисляем значения Т (п) и по ним вновь определяем постоянный терм Т . Найденное новое, более точное значение Too может быть снова использовано для определения по соотношению (5) значений переменного терма Т п) в следующем приближении, по которым снова находятся поправки а и р и новое приближение для Too- Когда Too определено с достаточной точностью, численные значения всех остальных термов окончательно вычисляются по соотношению (5). [c.78] В табл. 14 сопоставлены значения v и X, определенные эмпирически н вычисленные по формуле (6) при этом для постоянной Ридберга принято значение R= 109737,5 см . Начиная с = 9. вычисленные и наблюденные значения длин волн расходятся не более, чем на ошибку наблюдений, составляющую 0,05 А. В некоторых случаях встречаются возмущенные серии (см. 39), в которых частоты линий не могут быть охвачены формулой вида (За). Такие серии не годятся для нахождения численных значений термов. На рис. 44 приведены разности а между эффективными квантовыми числами п и ближайшими целыми числами п для четырех серий неона. При вычислении- по формуле (За) точки для каждой из серий должны были бы укладываться на плавную кривую, переходящую при больших п в прямую, параллельную оси абсцисс. Как видно из рис. 44, это имеет место лишь для одной серии, обозначенной буквой Три других серии обнаруживают аномалии в ходе термов. Очевидно, что только одна серия I4 может быть использована для нахождения численных, значений термов. Остальные термы находят путем вычитаний, используя частоты интеркомбинационных линий. [c.78] Вернуться к основной статье