Тонкая структура линий водорода

Зоммерфельд пытался этим изменением энергии объяснить так называемую тонкую структуру линий водорода и ионизованного гелия. Дело в том. что при наблюдении с помощью приборов высокой разрешающей силы можно обнаружить, что линии этих элементов состоят из нескольких тесно расположенных составляющих. В гл. II мы увидим, однако, что такое объяснение не вполне правильно и что причины, вызывающие тонкое строение линий водорода, не исчерпываются зависимостью массы от скорости. [c.35]

Резюмируя содержание последних двух параграфов, мы можем сказать, что выводы из квантовой механики подтверждаются всем разнообразным экспериментальным материалом, который подтверждал и теорию Бора. Вместе с тем, квантовая механика не обладает теми внутренними затруднениями логического характера, которые были свойственны теории Бора. За пределами этой теории по-прежнему остается тонкая структура линий водорода и сходных с ним ионов, В дальнейшем мы увидим, что тонкая структура объясняется, если принять гипотезу о наличии собственного магнитного момента у электронов. Но главные успехи квантовой механики относятся к теории атомов с несколькими валентными электронами. Теория Бора даже в простейшем случае многоэлектронной системы — в случае атома гелия и сходных с ним ионов — давала неверные значения энергий стационарных состояний. Квантовая механика позволяет вычислить для гелия эти энергии, которые находятся в очень хорошем согласии с экспериментальными данными. [c.108]

В действительности тонкая структура линий водорода и сходных с ним ионов может быть объяснена лишь при одновременном учете поправок на принцип относительности и на магнитные (спиновые) свойства электрона. Приведенная выше форма уравнения Шредингера не удовлетворяет требованиям принципа относительности. Благодаря этому она ведет к простому выражению для энергии стационарных состояний атома водорода и сходных с ним ионов [c.123]

Тонкая структура линий водорода и ионизованного гелия [c.126]

ТОНКАЯ СТРУКТУРА ЛИНИЙ ВОДОРОДА И ИОНИЗОВАННОГО ГЕЛИЯ [c.127]

Тонкая структура линий водорода 35, 126 [c.640]

Тонкая структура энергетических уровней и спектральных линий имеет место и у других элементов, включая водород. (В 1 тонкая структура уровней водорода не рассматривалась.) [c.59]

Экспериментальная проверка теоретических расчетов вероятностей переходов для водорода затруднительна из-за невозможности полностью разрешить тонкую структуру его линий ( 27). Тем не менее можно считать, что относительные интенсивности компонент тонкой структуры линий водорода хорошо согласуются с расчетными. [c.425]

Для случая водорода и сходных с ним ионов, если не обращать внимания на тонкую структуру их линий (см. 5), опыт дает хорошее согласие с теорией. Для других же элементов лишь в очень немногих случаях спектральные линии действительно расщепляются на три составляющие, находящиеся друг от друга на нормальном расстоянии", выраженном формулой (7). Большей частью линии расщепляются на большое число составляющих и находятся на других расстояниях друг от друга. Причина этого явления будет рассмотрена в дальнейшем. [c.42]

В гл. I мы указывали, что линии водорода обладают тонкой структурой каждая из линий состоит из нескольких очень тесно расположенных составляющих (на расстоянии сотых долей ангстрема для линий в видимой части спектра). Первая попытка объяснить эту тонкую структуру принадлежит Зоммерфельду ( 5), который, пользуясь моделью Бора, учитывал зависимость массы электрона от скорости в соответствии с принципом относительности. Теория Зоммерфельда хорошо объясняла число и относительное расположение составляющих тонкой структуры, но находилась в противоречии с фактами, относящимися к влиянию на структуру линий внешнего магнитного поля ( 65). [c.123]

Постоянная тонкой структуры. Исследование спектральных линий водорода с помощью приборов высокой разрешающей способности показало, что эти линии обладают тонкой структурой, т.е. состоят из нескольких линий, весьма близко расположенных друг к другу. Тонкая структура объясняется при учете теории относительности и собственного магнитного момента электрона. Добавочная энергия, создающая расщепление линий, определяется выражением, в которое входит безразмерный множитель, называемый постоянной тонкой структуры. Его выражение [c.348]

В 1916 г. А. Зоммерфельд, работая над воровской атомной моделью, ввел новый способ квантования электронных систем с помощью двух переменных ( главного и побочного квантовых чисел) и получил для движения электронов необходимые эллиптические орбиты. Благодаря уточнению модели атома Бора были объяснены некоторые спектроскопические данные. Далее Бор в духе классической механики принял массу движущегося электрона постоянной. Зоммерфельд же учел поправки, которые требовала теория относительности, и ввел в теорию Бора релятивистскую массу электрона, заметно меняющуюся в зависимости от изменения громадной скорости электрона, движущегося внутри атома. В результате этого стало ясно, что электронная орбита движется в данной плоскости вокруг фокуса, занятого ядром, т. е. она приобрела вид розетки. Теперь Зоммерфельд смог объяснить тонкую структуру не одного только спектра водорода, но и спектра рентгеновских лучей. Тем самым при построении атомной модели стали учитывать и теорию относительности Эйнштейна. Однако и это новое видоизменение теории Бора, развитое Зоммерфельдом, не давало возможности охватить все опытно наблюдаемые спектральные линии, а модели, содержащие три и более тел (например, гелия), она не в силах была точно рассчитывать. Здесь все время сохранялось противоречие теории фактам, как бы ни усложнялось классическое в своей основе представление об электронной орбите. Только квантовая механика позднее разрешила это противоречие, отказавшись в принципе от классических представлений об электроне как миниатюрном шарике и о точной орбите его движения. [c.454]

Уширение центральной линии наблюдалось им лишь в спектре света, рассеянного водородом, где, согласно проведенному выше анализу, должна наблюдаться четкая дискретная тонкая структура. Как объяснить такое противоречие между теорией и опытом, сказать трудно ). [c.240]

Исторически особую роль сыграло изучение эффекта Пашена — Бака на водородных линиях. Как мы указывали в 5, первоначальная теория Зом-мерфельда объясняла тонкую структуру линий водорода исключительно зависимостью массы электрона от скорости. В таком случае не должен был бы обнаруживаться эффект Пашена — Бака каждая из компонент тонкой структуры должна была бы расщепляться самостоятельно. После появления гипотезы об электронном спине тонкая структура линий водорода объяснялась, как возникающая в резулцгате дублетного расщепления отдельных уровней водорода. Тогда на тонких компонентах линий водорода (и сходных с ним [c.357]

Принципиальное отличие формулы (72.14) для атома водорода от нерелятивистской формулы состоит в том, что в релятивистском случае энергия зависит от орбитального квантового числа, т. е. снимается вырождение по /. Благодаря этому каждый энергетический уровень с главным квантовым числом п расщепляется на п подуровней, соответствующих значениям / от О до й - 1. Расщепление энергетических уровней пропорционально а , т.е. мало. Оно приводит к расщеплению соответствующих линий излучения и порождает тонкую структуру линий излучения. С помощью формулы (72.14) нетрудно подсчитать расщепление линий излучения. В частности, для дублетного расщепления серии Баль-мера (и = 2) получается формула [c.394]

Тонкая структура линий бальмеровской серии водорода подвергалась многократным исследованиям. Экспериментальные трудности обусловлены тем, что благодаря малому атомному весу водорода линии обнаруживают сильное доплеровское расширение ( 84). Линии Н , и т. д. удается разрешить лишь на две расширенные составляющие, что соответствует расш.еплению нижнего двухкваитового уровня на два подуровня. Более тонкие детали структуры линии, происходяш,ие от расщепления верхних уррвней, остаются [c.129]

Единственное экспериментальное исследование тонкой структуры линии Релея, выполненное для водорода (Hg) при давлении 100 атМу азота (N2) и кислорода (О2) при давлении 80 атм и углекислоты (СО2) при 50 атм, принадлежит Венкатесварану [330]. Рассеянный свет наблюдался под углом 0 = 180°. Зазор между зеркалами интерферометра Фабри—Перо/=7,5 жж. Ни в одном из исследованных газов не была обнаружена дискретная тонкая структура линии Релея. Лишь некоторое уширение линиирассе-янного света отмечалось в Н2 в других случаях спектр рассеянного света воспроизводил спектр возбуждающего излучения. [c.233]

Снек [ 3] определял интенсивность линий поглощения в возбужденном водороде. Он получил отношение интенсивностей для трех первых линий бальмеровской серии Н , Н и Н . При этом тонкая структура была отчасти разрешена каждая из линий расщеплялась на две составляющих—одну длинноволновую и одну коротковолновую. Отношение интенсивностей определялось отдельно для длинноволновых и коротковолновых составляющих линий Н , Н , Н . Приведем результаты измерений для длинноволновых составляющих [c.425]

Спектральные линии атома водорода имеют дублетную тонкую структуру, обусловленную взаимодействием спина электронов с его орбитальным моментом (см. Спин-орбитальное взаимодействие) величина расщепления линий — порядка десятых долой м . Это расщепление для водородсподобных ионов возрастает пропорционально Z, т. е. для Hell в 16 раз по сравнению с HI. [c.153]

Эффект предсказал в 1926 Л. Томас (L. Thomas) он учёл связанные с прецессией поправки при расчёте спин-орби-тального взаимодействия в атоме водорода, получил согласующуюся с экспериментом тонкую структуру спскг-ральных линий и правильно описал аномальный Зеемана [c.123]

Тонкая и сверхтонкая структура. Значит, часть спектральных линий обладает тонкой и сверхтонкой структурой, к-рую можно обнаружить с помощью приборов высокой разрешающей силы. Тонкая структура — это очень узкая мультиплетпая структура (см. Мультиплетность) и структура, вызванная сдвиго.и уровней (см. также Л.шба — Ри-зерфорда опыт). Тонкой структурой обладают линии водорода и сходных с ним ионов (ile II, Li III п т. д.). Для водорода величина тонкого расщепления [c.24]

Эксперименты с М. п., в особенности проведенные методами магнитного и электрич. резонанса (см. Раби метод), дают обширную информацию о свойствах молекул, атомов и ядер. Из этих экспериментов были получены сведения о спинах ядер, магнитных и электрич. моментах атомов и молекул, о взаимодействиях ядер в свободных молеку,лах и др. В частности, методом атомных и М. п. были исследованы лэмбовский радиационный сдвиг метастабн,льного уровня атома водорода и аномальный магнитный момент электрона. В оптике применение узконаправленных М. п. в качестве источников света позволяет практически исключить доплеровское уширение спектральных линий. Это достигается наблюдением испускаемого оптич.спектра в перпендикулярном направлении к движению М. Н. В спектроскопии М. п. позволили исследовать сверхтонкую структуру спектров, обусловленную такими эффектами, как электрическое квадрупольное и магнитное октупольное взаимодействия ядра с поле.м ато.мов или молекул, и ряд др. тонких взаимодействий. [c.288]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...