Изотопические смещения

Изотопическое смещение—относительное смещение атомных уровней энергии в атомах нескольких различных изотопов, обусловленное различием ядер атомов. [c.267]

У легких элементов изотопическое смещение обусловлено зависимостью энергии уровней от массы ядра массовый эффект в изотопическом смещении). Учет движения ядра вокруг общего центра масс атома наиболее легко произвести для систем с одним электроном — водорода и водородоподобных ионов. В этом случае он сводится к замене универсальной постоянной Ридберга на величину [c.70]

Отсюда видно, что уровни более тяжелого изотопа смещаются вниз по отношению к уровням более легкого изотопа. Такое направление изотопического смещения принято считать положительным. Из (2.40) непосредственно вытекает величина смещения спектральных линий изотопов [c.70]

Изотопическое смещение уровней и линий быстро убывает с увеличением массового числа, приблизительно как 1М . Макси- [c.70]

Исследования изотопических смещений в оптических спектрах имеют важное значение как источник информации о строении атомных ядер и используются в изотопном спектральном анализе для определения количественного содержания изотопов в естественных и искусственных смесях. [c.72]

Т а б л и II а 32.4. Изотопическое смещение резонансных линий атомов [c.847]

Атомный Элемент Переход между термами Длнна волны X, Массовые числа Изотопическое смещение линий I0- см-> [c.847]

Изотопическое смещение линий [c.849]

Рис. 318, Изотопическое смещение уровней и смещение линий для трех изотопов водорода.

Таблица 3. Определение изотопических смещений компонентов

Расчет изотопического смещения за счет нормального массового эффекта для линий Nel 878,4 нм и Nel 885,4 нм дает значение 27-10-3 см-, близкое определенным выше, которые равны (24,1 0,5) 10-3 л (23,2 0,5) 10-3 см- соответственно. Из этого можно сделать вывод о том, что для рассмотренных спектральных линий неона основной вклад в изотопическое смещение компонентов дает нормальный массовый эффект. [c.136]

Г.] ИЗМЕРЕНИЕ ИЗОТОПИЧЕСКИХ СМЕЩЕНИИ 321 [c.321]

Измерение изотопических смещений [c.321]

Имеется очень малое число работ, посвященное измерению изотопических смещений в вакуумной области спектра. Это объясняется трудностями, возникающими при прямом измерении длин волн. [c.321]

Изотопическое смещение линии Л=1850 А исследовалось также методом сканирования в магнитном поле [201]. Этот метод гораздо менее точен, чем метод пересечения уровней, и, по-видимому, для таких сложных контуров мало пригоден и не может конкурировать с методом пересечения уровней. [c.322]

Все предыдущие соотношения справедливы при любой разности масс изотопов, но только при одинаковой симметрии обеих рассматриваемых молекул. Они теряют смысл, если в молекуле ХУ заменить изотопом только один атом У. Конечно, и в этом случае потенциальная энергия не изменяется. Однако кинетическая энергия не имеет больше такой высокой симметрии как прежде, и вековое уравнение уже не распадается на прежнее число множителей. Поэтому соотношения между частотами и постоянными потенциальной энергии становятся значительно сложнее (см. Розенталь [746]). Тем не менее, очевидно, что если различие масс т —т у—Оту двух изотопов мало по сравнению с массой т , то изотопическое смещение частот молекул ХУ и ХУУ< > очень близко к половине смещения частот молекул ХУ и ХУ / Для последних из [c.249]

Выражения (2,327) и (2,328) для молекулы ХУ. верны при любом различии масс. Если оно мало, то, как и прежде, можно получить более простые выражения. В этом случае изотопическое смещение частот и V2 для молекулы ХУдУ также составляет одну четверть смещения частот молекулы ХУ 4, определяемого формулой (2,327), для молекулы ХУ У оно равно половине данной величины и т. д. [c.254]

Таким образом, шесть остальных интенсивных полос должны быть основными. При этом, конечно, предполагается, что в неисследованных областях спектра отсутствуют какие-либо другие интенсивные полосы. Из двух полос с высокими частотами параллельная полоса Ml, очевидно, соответствует симметричному валентному колебанию С—Н, перпендикулярная полоса — антисимметричному валентному колебанию С—Н (см. фиг. 24). Две низкие частоты, естественно, приписать двум деформационным колебаниям и Из двух остальных параллельных частот более высокую, имеющую только небольшое изотопическое смещение, нужно отнести к колебанию vj. Последнее является, в основном, колебанием связи С—О. Более низкая частота v.,, имеющая значительное изотопическое смещение, относится к деформационным колебаниям группы Н С. Высокая интенсивность первого обертона 2ч , вероятно, обусловлена резонансом с частотой Vj (см. стр. 288). [c.325]

Вид. Красное оттенение. Большинство полос имеет двойные канты, вероятно обусловленные изотопическим смещением. [c.119]

Изотопическое смещение у элементов нижней части периодической системы, начиная примерно с массовых чисел Л 140, обусловлено влиянием на энергетические уровни атомов конечного объема ядра объемный эффект в изотопическом смещении). Для объяснения объемного эффекта обратимся к рис. 23, на котором изображены кривые потенциальной энергии электрона в поле ядра. Для точечного ядра (кривая /) потенциальная энергия электрона равна — 2е 14лгог (кулоновский потенциал). Для ядер конечного размера с тем же 2 потенциал внутри ядра будет отличаться от кулоновского, притом тем больше, чем больше радиус [c.71]

Если считать, что Зр ДЖ, то при объемном эффекте более легкому изотопу должен соответствовать более глубокий терм. В сложных электронных конфигурациях, как отмечено, большую роль могут играть возмущения, в результате которых возможно обращение порядка термов. Даже в спектре одного элемента ряд термов может быть сдвинут в одну сторону, а ряд — в обратную. Так, в спектре РЬII терм 6s2 7s дает сдвиг в соответствии с формулой (8), а терм 6s 6р2 обнаруживает обратное и при этом очень большое смещение. Вообще из опытных данных, как мы уже видели это на примере ртути, следует, что не все термы одинаково чувствительны" к изотопическому сдвигу. Аналогично у меди на резонансных линиях изотопическое смещение очень мало, в то время как термы, относящиеся к электронной конфигурации s , обнаруживают заметный сдвиг. Эта же конфигурация обнаруживает изотопический сдвиг в спектрах d II и Zn II. [c.565]

Методы классической спектроскопии высокой разрешающей силы с ИФП позволяют получать информацию о параметрах хаотического и направленного движения атомов [34], изотопическом смещении [7, 25], изучать весь спектр одновременно, работать в областях спектра, где лазерная генерация отсутствует. Их применение не связано с каким-либо воздействием на исследуемый объект. Этот метод, как будет показано ниже, в некоторых случаях позволяет даже исследовать структуру спектральных линий, скрытую под допплеровским контуром, причем одновременно определять и параметры последней. Простота и применимость к широкому кругу задач и объектов исследования делают метод классической спектроскопии высокой разрешающей силы с ИФП по-прежнему одним из основных методов извлечения информации из контуров спектральных линий. [c.103]

В качестве объекта исследования выбрана спектральная линия Mgl 880,7 нм, состоящая из трех компонентов, принадлежащих изотопам Mg, Mg. Изотопические смещения компонентов линии Mgl 880,7 нм известны [46]. Они составляют 42-10 см между компонентами, принадлежащими изотопам Mg и 25Mg, и 85-10- см- между компонентами изотопов Mg и 26Mg. Были исследованы несколько образцов магния с различным соотношением интенсивностей компонентов Mg, Mg, 2 Mg. Паспортные данные об относительном содержании 122 [c.122]

Расчет свертки производился по формуле (4.26) при различных значениях величин изотопического смещения Агиз между компонентами oNe и Ne и газовой температуры Та- В качестве АКИУ был взят реальный аппаратный контур, рассчитанный по формулам (4.24) и (4.25) для длины волны исследуемой спектральной линии. Сравнивали рассчитанный контур спектральной линии с его экспериментальной записью в 11 независимых равноотстоящих точках внутри одного порядка интерференции. [c.127]

Определим чувствительность одновременного определения Та и Avh3- По данным рис. 42, а можно определить, что изменение газовой температуры на 5 К приводит к изменению относительных ординат /р у2) и /p(Vio) на величину 0,4%, равную случайной ошибке регистрации этих ординат. Отсюда следует, что чувствительность метода определения газовой температуры согласно выбранному выше критерию равна 5 К. Из рис. 42,6 видно, что относительная ордината /р(уз) чувствительна к изменению параметра Avhs. При смещении на 0,5-10- см от оптимального значения изменение /р(уз) составляет 0,2%- По скольку случайная ошибка регистрации/э(уз) также равна 0,2%, то чувствительность определения изотопического смещения равна 0,5-10 см-. Заметим, что экспериментально найденное среднеквадратичное отклонение величины Ауиз в разных опытах совпало с оценкой чувствительности метода определения Агиз-Итак, чувствительность определения изотопического смещения и газовой температуры в рассмотренном примере составляет 0,5-10- см- и 5 К соответственно. [c.129]

Таким образом, существует возможность одновременного определения изотопических смещений и полуширин неразрешаемых компонентов сложной спектральной линии с высокой чувствительностью и правильностью. [c.129]

Третий внутренний критерий основан на том факте, что величины изотопических смещений и относительных интенсивностей компонентов в отсутствие самопоглощения не должны зависеть от изменения условий разряда в источнике света с ОПК. Для проверки этого положения контуры исследуемых спектральных линий были записаны при различных силах разрядного тока, давлениях рабочего газа, размерах и материалах стаканчика полого катода. Условия экспериментов и результаты опытов приведены в табл. 2, 3 и 4. Из табл. 2 и 3 видно, что, как и должно быть при правильном определении изотопического смещения, значения Агиз при различных условиях в источнике света оказались одинаковыми в пределах погрешности, равной 5-10- см- для спектральной линии Nel 878,4 нм и 2-10 см- для линии Mgl 880,7 нм. [c.134]

Расчет изотопических смещений за счет нормального массового эффекта для линии Mgl 880,7 нм дает Avi2 10-10- см-, что значительно меньше экспериментально определенного значения. Для синглетных термов, к которым относятся верхний и нижний уровни (3s3p Po и 3s3d D2) исследуемого перехода, специфический массовый эффект действует в ту же сторону, что и нормальный массовый эффект [25]. Из этого следует, что для рассматриваемой спектральной линии Mgl 880,7 нм основной вклад в изотопическое смещение дает специфический массовый эффект. [c.136]

Из табл. 6 видно, что при использовании функции Эри в качестве АКИУ при одновременном определении положений и по луширин компонентов, систематическая ошибка определений изотопического смещения линии неона Nel 878,4 нм достигает 4,5 раза. При одновременном определении полуширин и относительных интенсивностей компонентов систематическая ошибка [c.139]

СВЕРХТОНКАЯ СТРУКТУРА с и e к т p a л ь-н ы X л и н и й обусловлена сверхтонким расщеплением уровней, между f к-рыми соверптается переход. Ь роме того, уровни онергии двух изотопов сдвинуты друг относительно друга (изотопическое смещение) различные изотопы могут иметь различные магнитные и квадруиольпые моменты ядер, а следовательно, разное Сверхтонкая структура резонансного сверхтонкое расщеп- дублета Na А ( .Si/,) = 0,02955 см-К лепне. Естественная " смесь изотопов дает [c.485]

Далее необходимо отметить, что исследование изотопического эффекта способствует правильному отнесению наблюденных колебательных частот к тому или иному нормальному колебанию молекулы, определенному теоретически. Очевидно, что изотопическое смещение какой-либо колебательной частоты очень мало, если атом, который замещается своим изотопом, почти нз участвует в данном нормальном колебании. С другой стороны, смещение частоты относительно велико, если рассматриваемый атом при данном нормальном колебании двигается со значительной амплитудой. Так, например, в спектре молекулы H3 I только одна основная частота (732 см ) имеет заметное изотопическое расщепление, соответствующее молекулам СН3СГ и H3 I . Следовательно, ее нужно отнести к колебанию с преимущественным изменением длины связи С—С1. Этот вывод находится в хорошем количественном согласии с наблюденным значением смещения. [c.246]

Правило произведений Теллера-Редлиха. Метод, использованный в предыдущем параграфе для трехатомных молекул, может быть применен и к молекулам, состоящим из большего числа атомов. Однако решение векового уравнения самого общего вида становится все более громоздким. Такие вычисления были выполнены для четырехатомной молекулы XY3 Сэлентом и Розенталь [758] и для пятиатомных тетраэдрических молекул — Розенталь [747,748]. Вильсон [929] в кратком сообщении указал на метод теории возмущений, применимый к расчету изотопического смещения. Естественно, что реиюние несколько облегчается, если исходить из упрощенной системы силовых постоянных, например, из системы валентных сил. Однако многие выводы, сделанные вышеупомянутыми авторами, могут быть очень просто получены из общей теоремы, данной Теллером (цитировано в [55]) и Редлихом [726] независимо друг от друга. [c.250]

Большинство основных частот молекулы H I3 может быть однозначно приписано некоторым связям или группам связей (см. фиг. 91 и табл. 86). Нет сомнений, что частота vj является в основном частотой валентного колебания С — Н. Частоту v следует сопоставить симметричному валентному колебанию связей С — С1 (аналогично частоте va молекулы СН,С1), частоту v,, — соответствующему вырожденному колебанию. Частоты V3 и ve нужно отнести к симметричному и вырожденному деформационным колебаниям группы СС1з и, наконец, частоту - 4 — к внешнему деформационному колебанию, т. е. к изгибу связи С — Н по отношению к остальной группе атомов. В полном согласии с этой интерпретацией изотопическое смещение частот в молекуле D I3 практически равно нулю для частот ч-л и v , мало для частот и Vj и очень велико для частот Vl и U. [c.341]

Три наиболее интенсивные (и поляризованные) комбинационные линии с частотами 3019,3 1623,3 и 1342,4 см могут быть отнесены только к трем полносимметричным колебаниям V] ag), ag), Vз ag). Эта интерпретация согласуется с ожидаемым характером этих колебаний. Первое из этих колебаний должно быть в основном колебанием С—Н( ), второе — колебанием = (v9 ), третье— симметричным деформационным колебанием группы СНа (V ) наблю(денные значения частот вполне соответствуют этим типам колебаний. Далее, эта интерпретация подтверждается сравнением с частотами молекулы 304. Если три наиболее интенсивные комбинационные линии молекулы Са04 идентифицировать так же, как и для молекулы СаН4, то мы будем иметь большое изотопическое смещение для частот vf и и малое изотопическое смещение для частоты v Ч При этом удовлетворительно выполняется изотопическое соотношение (2,314). [c.350]

Остается рассмотреть деформационные колебания группы ОН по отношению к связи С—О. Очевидно, что в этом случае расщепление должно быть наибольшим. Колебание с изменением угла С—О—-Н в первоначальной плоскости должно иметь частоту того же порядка, как и частота деформационного колебания молекулы Н О (конечно, измененную вследствие иного распределения масс). Ее можно сопоставить либо с поляризованной комбинационной линией 1056 см , либо с инфракрасной полосой 1340 см . Последнее предположение высказано Нетером [673]. Возможно, оно несколько более вероятно, так как в спектре молекулы СНзОО встречается аналогичная частота с приблизительно правильным изотопическим смещением. Структура полосы носит явно выраженный гибридный характер (см. раздел 26, гл. IV). Именно это и должно быть, лотому что направление изменения дипольного момента не совпадает точно ни с направлением, параллельным оси, ни с направлением, перпендикулярным оси. Деформационное колебание, перпендикулярное плоскости С—О -Н, можно рассматривать как крутильное колебание связи ОН по отношению к оси С—О. Можно ожидать, что его частота должна быть значительно меньше. Согласно Келеру и Деннисону [517], оно соответствует интенсивному поглощению в области 270 см , обнаруженному Лоусоном и Рендаллом [560]. Следует ожидать также, что потенциальная энергия как функция угла между плоскостью С—О- Н и фиксированной плоскостью симметрии группы СН имеет три [c.359]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...