Ридберга состояния

Теперь мы воочию убеждаемся, что графическое представление уравнения Ридберга (см. рис. 8-10) является не чем иным, как диаграммой энергетических уровней допустимых квантовых состояний атома водорода. [c.348]

Несомненно, теория Бора— Зоммерфельда явилась крупнейшим достижением физики. Наличие в атомах дискретных состояний было подтверждено экспериментально в опытах Д. Франка и Г. Герца (1913 г.). Серьезным успехом этой теории стало также вычисление постоянной Ридберга для водородоподобных систем и объяснение структуры их линейчатых спектров. В частности, Бору удалось правильно объяснить серии спектральных линий иона Не+, до того приписываемые водороду. Теория Бора — Зоммерфельда объяснила физическую природу характеристических рентгеновских спектров, расщепление спектральных линий в сильном магнитном поле (так называемый нормальный эффект Зеемана) и другие явления. [c.17]

Исследования процессов колебательной релаксации двухатомных молекул методом классических траекторий на примере реакции О, + Аг проведены в работах [104, 105]. Потенциал молекулы О2 аппроксимировался методом Ридберга—Клайна—Риса. Рассчитывались вероятности изменения колебательных состояний и диссоциации молекул в широком диапазоне температур - от 1000 до 20 ООО К. В этом температурном диапазоне вероятность одно- и двухквантовых переходов при и > 20 не зависит от температуры и уменьшается с увеличением номера колебательного уровня V. Получено удовлетворительное согласие результатов проведенных расчетов с экспериментами по рассеянию в молекулярных пучках и прямыми измерениями времени релаксации. [c.104]

Сама подобная граница соответствует Пк = оо, т. е. полному отрыву электрона от ядра или ионизации атома. В зависимости от Пн соответствующие значения энергии будут, очевидно, различными. Наиболее важна из них энергия, отвечающая нормальному йодному состоянию атома (Ян = 1), которая обычно и указы-вар.тся под названием энергии ионизации. Экспериментальное ее определение из границы ультрафиолетовой серии приводит к значению 313,6 ккал, почти не отличающемуся от вычисляемого по приведенной выше теоретической формуле (314 ккал). Величина эта, под названием ридберг (Ру), иногда принимается за единицу энергии. Она равна половине атомной единицы (доп. 4). [c.84]

Анализ колебательной и вращательной структуры наблюдаемой системы полос данного свободного радикала позволяет установить различные электронные состояния радикала. В случаях, когда в спектре обнаруживаются серии Ридберга, может быть определен потенциал ионизации. Это сделано, например, для радикала СН, для которого в табл. 2 приведены ридберговские состояния, предсказанные на основе теории молекулярных орбиталей. На диаграмме уровней энергии на рис. 50 изображены наблюдаемые электронные [c.81]

Предел ридберговских серий дает потенциал ионизации радикала, но не обязательно самый низкий потенциал ионизации. Например, у радикала СНг серия Ридберга наблюдается в поглощении из основного состояния типа в котором он линеен (рис. 75). [c.177]

В ряде случаев К. ч. позволяют полностью описать состояния системы. Напр., состояния атома водорода задаются четырьмя К. ч. Главное К. ч. п определяет спектр возможных энергий Еп атома Еп = —К п , где Я — постоянная Ридберга. Главное К. ч. принимает целые значения и определяет число узловых точек радиальных атомных волновых ф-ций. Азимутальное (или орбитальное) К. ч. I задает квадрат углового (орбитального) момента. При заданном п число [c.252]

Главное квантовое число п — это положительное целое число, 1, 2, 3,4,..которое характеризует в основном энергетический уровень электрона. Оно имеет приблизительно такой же смысл, как и в модели Бора, если речь идет только об энергии электрона, однако в квантовомеханической модели с каждым энергетическим уровнем не связывают орбиту строго определенного радиуса. Вместо этого значениями п характеризуют относительные радиусы электронных облаков. При и = 1 электрон находится в самом низком по энергии разрешенном состоянии, называемом основным состоянием. По мере возрастания п энергия электрона увеличивается. Подстановка значений п в уравнение Ридберга (5.2) позволяет объяснить спектральные линии атомарного водорода переходами электрона между его энергетическими уровнями, подобно тому как это делалось в модели Бора. [c.76]

В ряде случаев К. ч. позволяют полностью описать состояния системы. Напр., состояния атома водорода задаются четырьмя К. ч. Главное К. ч. в определяет спектр возможных энергий Ен атома Е = —Н/я , где К — постоянная Ридберга. Главное К. ч. принимает целые значения и определяет число узловых точек радиальных атомных волновых ф-ций. Азимутальное (или орбитальное) К. ч. I задает квадрат углового (орбитального) момента. При заданном в число Г—неотрицательное целое, не превосходящее и. Магнитное К. ч. т определяет при заданном значении квадрата углового момента проекцию момента импульса на ось, 1т < I. Спиновое К. ч. а определяет возможные значения проекции собств. магн. момента электрона на ось и принимает значения — /а или /а- Квадрат спина для одного электрона постоянен (ЗЙ /4) и не требует для своего описания дополнительного К. ч. [c.252]

Четвертый потенциал ионизации молекулы О2, по нашим измерениям, равен 18,42 эе. Известно, что состояние 2 иона 0 имеет энергию 18,16 эв, которая была определена Прайсом и Коллинсом по пределу схождения серии Ридберга. Определенный нами четвертый потенциал ионизации соответствует, но-видимому, образованию иона 0 в состоянии [c.409]

Рис. У.б. Сравнение потенциальных кривых состояния молекулы Оа, вычисленных на основе потенциалов Ридберга (- ) и Морзе (2), II экспериментальной (сплошная линия) [35].

СОСТОЯНИЯ в различные возбужденные состояния. Переходы с большими энергиями (наблюдаемые обычно в вакуумной ультрафиолетовой области) соответствуют возбужденным состояниям, в которых электрон находится на весьма удаленной МО. Такая МО аналогична атомной орбите высокой энергии в обоих случаях ядра и остальные электроны как бы сливаются в единое ядро по отношению к возбужденному электрону. Поэтому такие системы полос в электронных спектрах молекул подобны известным сериям Ридберга в атомных спектрах. Экстраполяция эффективного квантового числа для такой серии полос дает возможность найти переход, который соответствует ионизационному потенциалу молекулы. В тех случаях, когда удается надежно идентифицировать возбужденные состояния, этот метод позволяет весьма точно измерить / (погрешность не более 0,01 эв). [c.10]

Недавно Клопман [14] усовершенствовал метод, предложив различать понятия атомной и молекулярной электроотрицательностей. Он применил предложенное Ридбергом уравнение для энергии атома, которое позволило ему рассчитать электроотрицательность атома в любом валентном состоянии. [c.140]

Состояние Ридберга. В нем пространственная протяженность возбужденной МО велика по сравнению с размерами молекулярного скелета. Вследствие этого детали строения молекулярного скелета теряют значение и применима модель обобщенного атома [c.39]

При спектроскопическом определении потенциалов ионизации молекул потенциал ионизации находится по пределу серии Ридберга в полосатых спектрах. В том случае, когда надежно установлено, что этот предел соответствует переходу между нулевыми колебательными уровнями основных электронных состояний иона и молекулы, определенный таким образом потенциал ионизации может быть назван адиабатическим. [c.27]

Спектры поглощения атомов состоят из серий атомных линий (серии Ридберга), сходящихся к некоторому пределу, за которым наблюдается область сплошного погло щения. Эти линии соответствуют возбуждению — переходу атома из состояния с дискретным значением энергии в др -гое, обладающее более высокой (но тоже квантованной) энергией, или, согласно старой модели Бора, переходу электрона с внутренней орбиты на внешнюю. Сплошной же спектр поглощения соответствует полному отделению электрона от атома — положительно заряженный ион и электрон разлетаются, обладая при этом некоторыми количествами кинетической энергии. Такие же сплошные спектры поглощения наблюдаются и при ионизации молекул, но обычно они лежат в далекой вакуумной ультрафиолетовой области спектра. [c.131]

Рис. 8-10. Диаграмма энергетических уровней, объясняющая наблюдаемый спектр aтoмafJHOгo водорода. Эта диаграмма может рассматриваться как графическое представление уравнения Ридберга V == % [( / ) - (1/из)]- Однако Бор приписывал ей больший смысл. Он считал, что эти уровни соответствуют единственно возможным энергетичес1< им состояниям атома во-

Не следует забывать, что химия исследует вещество только в одном из аспектов. Изучая состав, химические свойства, способы получения твердых веществ, мы не можем обходиться без представления об их электронной конфигурации, кристаллической структуре, без знания закономерностей, которым подчиняются изменения физических свойств с изменением энергетического состояния вещества, словом без физической теории и без физических экспериментов. Химия, физика твердого тела и молекулярная биология — по определению физика-теоретика айскопфа — являются непосредственным следствием квантовой теории движения электронов в кулоновском поле атомного ядра. Все многообразие химических соединений, минералов, изобилие видов в мире организмов обусловливается возможностью расположения в достаточно стабильном положении сравнительно небольшого количества первичных структурных единиц — атомов — огромным количеством способов, диктуемых пространственной конфигурацией электронных волновых функций. Длина связи, т. е. межатомное расстояние,— это диаметр электронного облака, определяемый амплитудой колебания электрона в основном состоянии. Поскольку масса ядра во много раз больше массы электрона, соответствующая амплитуда колебания ядра во много раз (корень квадратный из отношения масс) меньше. Поэтому, как отмечает Вайскопф, ядра способны образовывать в молекулах и кристаллах довольно хорошо локализованный остов, устойчивость которого измеряется энергией порядка нескольких электронвольт, т. е. долями постоянной Ридберга. Местоположения ядер атомов, образующих остов кристалла, с большой точностью определяются методом рентгеноструктурного анализа. Таким образом, бутлеровская теория строения, структурные формулы в наше время получили ясное физическое обоснование. [c.4]

Итак, Бору удалось вывести уравнение для расчета спектра водорода, теоретически найти значение константы Ридберга и, кроме того, теоретически вычислить энергию ионизации атвма водорода. Энергией ионизации называется энергия, которую надо затратить для того, чтобы оторвать электрон от атома, находящегося в нормальном состоянии. Для атома Н эта энергия равна энергии, излучаемой атомом при переходе электрона из бесконечности в первое состояние = [c.62]

Преионизация может происходить во всех дискретных электронных состояниях, которые расположены выше первого потенциала ионизации. Существуют правила отбора, подобные тем, которые соблюдаются при предиссоциации. Для ряда стабильных молекул обнаружено много случаев преионизации в сериях Ридберга, сходящихся к возбужденным состояниям иона. Почти во всех случаях преионизация проявляется в виде диффузности соответствующих полос поглощения. Между тем для свободных радикалов такие серии Ридберга еще не наблюдались, а следовательно, не наблюдалась и преионизация. [c.190]

Метод. Постоянная Ридберга / н может быть определена по уравнению (14.1.4), но чтобы увеличить точность, мы должны рассматривать массу гп как приведенную. пассу э.чектрона т = гПеГПу (гпс- т ). Для серии Лаймана по.аожнм Л = 1 и П2=2, 3,.... Для потенциала ионизации / (энергии, необходимой для удаления э.1ектрона из основного состояния атома) возьмем / 1=1 н / 2 = 00 (что соответствует нулевой энергии связывания). [c.476]

Квантовые состояния атома. Благодаря малым размерам и большой массе ядро А. можно приближенно считать точечным и покоящимся в центре масс А. и рассматривать А. как систему электронов, движущихся вокруг неподвижного центра-ядра. Полная энергия такой системы равна сумме кинетич. энергий Т всех электронов и потенциальной энергии и, к-рая складывается из энергии притяжения электронов ядром и энергии взаимного отталкивания электронов друг от друга. А. подчиняется законам квантовой механики его осн. характеристика как квантовой системы-полная энергия -может принимать лишь одно из значений дискретного ряда , < < 3 <. .. промежут. значениями энергии А. обладать не может. Каждому из разрешенных значений соответствует одно или неск. стационарных (с не изменяющейся во времени энергией) состояний А. Энергия может изменяться только скачкообразно-путем квантового перехода А. из одного стационарного состояния в другое. Методами квантовой механики можно точно рассчитать для одноэлектронных А,-водорода и водородоподобных = —h RZ /n , где й-постоянная Планка, с-скорость света, целое число и = 1, 2, 3,. .. определяет дискретные значения энергии и наз. главным квантовым числом R-постоянная Ридберга (йсК = 13,6 эВ). При использовании СИ ф-ла для выражения дискретных уровней энергии одноэлектронных А. записывается в виде [c.214]

В электронных спектрах Ра наблюдались только переходы между электронными состояниями с высокими энергиями возбуждения [1642], а также переходы, образующие ридбергов-скую серию [2163]. [c.240]

В области 2000—3000 А Прайс, Тиган и Уолш [3325] наблюдали непрерывный спектр. Дискретные полосы наблюдались в области 1190—1600 А. В работах [3321, 3325] было показано, что канты Q-ветвей дискретных полос образуют серии Ридберга, что позволило определить потенциал ионизации HgS. Энергии возбуждения нижних электронных состояний HjS не определялись. [c.324]

Постоянные члены в этих формулах дают значения ионизационных потенциалов для СН3 9,840 + 0,002 эв и для СОд 9,832 + 0,002 эв, которые прекрасно согласуются с величиной 9,90 + 0,1 эв, полученной различными авторами [2559, 2660] из масс-спектрометрических измерений. Это согласие еще раз показывает, что полосы действительно принадлежат СНд. За исключением полосы 2140 А СОд, все полосы диффузны, по Видимому, в результате предиссоциации. Единственная разрешенная полоса при 2140 А имеет переменную интенсивность. Переменную интенсивность полосы можно объяснить тем, что эта полоса является параллельной. Параллельная полоса может наблюдаться в спектре СНд только если молекула имеет плоскую конфигурацию по крайней мере в одном из электронных состояний, между которыми наблюдается переход. Если молекула имеет неплоскую конфигурацию, переменная интенсивность может быть обусловлена большим инверсионным удвоением, которое возможно только в тех случаях, когда отклонения молекулы от плоской структуры малы. Авторы работы [2045] в результате проведенных исследований пришли к заключению, что молекула СНд в основном состоянии слегка отклоняется от плоской конфигурации и является плосквй во всех возбужденных состояниях, образующих серию Ридберга. Последнее согласуется с теоретическим предсказанием о том, что молекула СН должна быть плоской [2026]. [c.617]

В действительности картина осложняется существованием ридбергов-ских состояний, но основные аргументы от этого не меняются. [c.316]

Большинство наблюдаемых переходов относится к типу ридберговых, за исключением Eu(II) (/ ), который имеет не только широкий ридбергов спектр [28], но и очень узкие линии, относящиеся к переходам внутри /-оболочки. Сводка современного состояния вопроса дана в работе [105], в которой собран весь материал до 1956 г., и в серии работ Хеллвеге [69] (см. также работы [94, 182]). [c.267]

Важно ясно понимать, что кроме состояний, перечисленных в (257), может быть еще много возбужденных уровней, называемых уровнями Ридберга, возникающих при возбуждении одного из Х1 электронов на более высокие орбиталн. Если главное квантовое число атомной орбитали, из которой построена возбужденная молекулярная орбиталь, больше 2, то возбужденная орбиталь будет лежать вне остальной части молекулы и сама по себе будет напоминать возбужденную водородоподобную орбиталь. Можно, следовательно, описать эти возбужденные орбитали как орбитала [c.91]

МакДауэлл. Я очень доволен, что Вы получили доказательства существования возбужденных состояний, найденных ранее Танакой. Некоторые из его значений были получены путем экстраполяции серий Ридберга, причем часто идентификация предела опиралась лишь на несколько лрший. Поэтому весьма приятно получить такое подтверждение. [c.422]

Таблица 11.6. Энергия изаимодействия (в ридбергах) в осповном состоянии И,2+ в различных приближениях [97]

Потенциал содеряшт три параметра. При г = О потенциал конечен и равен Уо = В 1 — Ь) е . Качественное новедепие потенциала (1.25) такое л е, как и потенциала Морзе (см. рис. У.4). Одиако, в отличие от последнего, он характеризуется меньшей степенью притяжения нри больших г. В результате потенциал Ридберга лучше аппроксимирует потенциальные кривые двухатомных молекул. На рис. У.б приведены потенциальные кривые возбул ден-ного электронного состояния молекулы Од, аппроксимированные с помощью модельных потенциалов Ридберга и Морзе [35]. [c.228]

Пешля Теллера и Ридберга было предложено еще большое количество потеициалов. В обзоре [37] Варшии обсуждает сравнительные характеристики 17 потенциалов, предложенных разными авторами, кроме того, он сам предлагает еп) е 7 цовых потеициалов. В работе [38] проведено сравнение девяти модельных потенциалов с эмпирическими потенциалами 7нкн, найденными методом ВКК (см. ниже пункт 3.1) для 19 состояний различных двухатомных молекул. [c.229]

ПИЙ ЛУ = (Увкн — У)/ 100%, усредненное по всем рассчитанным состояниям и по всем г, составило, согласно [38], для потехщиала Морзе 3,68%, для потенциала Пешля — Теллера 3,48%, для потенциала Ридберга 2,94%. Авторы [38] пришли к заключению, что наилучгаий трехпараметрический потенциал способен воспроизвести экспериментальную кривую со средней ошибкой 2 -г- 3 %. [c.229]

Это высокочастотное излучение возникает вследствие переходов между сильновозбужденными состояниями атомов, соответствующими таким конфигурациям, в которых в одной из внутренних заполненных оболочек нормального атома недостает электрона. Практически вся рентгеновская спектроскопия имеет дело с излучающим веществом, находящимся в твердом состоянии. Дело в том, что энергия взаимодействия атомов в твердом теле порядка одного ридберга или меньше, тогда как в обычном рентгеновском спектре энергия в тысячу раз больше. Поэтому в первом приближении этими взаимодействиями можно пренебречь и рассматривать спектры, как если бы они излучались изолированными атомами. Конечно, термин спектры рентгеновских лучей имеет практическое происхождение, возникшее на основе классификации экспериментальной техники. С теоретической точки зрения нет резкого различия между оптическими и рентгеновскими спектрами. Области одних и других, естественно, соприкасаются. Но экспериментально они довольно резко отделены вследствие больших экспериментальных трудностей работы в области мягких рентгеновских лучей и ультрафиолетовой части оптического спектра, где одни соприкасаются с другими. [c.311]

С точки зрения проблемы изучения состояния микроколичеств радиоизотопов в водных растворах наибольший интерес представляет возможность исследования с помощью метода распределения процессов гидролиза. Теоретические основы исследования гидролиза и определения констант устойчивости гидроксокомплексов типа MA (OH)j,(HA) (где НА — органический реагент, диссоциирующий по типу слабой кислоты с отщеплением иона А ) разработаны Ридбергом [ ], а также рассматриваются в ряде обзоров и монографий [9 "101] Константы устойчивости гидроксокомплек- [c.79]

В 1952 и 1953 гг. появились работы Адлера и Штейгмана [ ] (см. также гл. III), тоже посвященные изучению состояния тория (UXx) в растворах при помощи неионообменного адсорбента. В качестве такого адсорбента был выбран активированный уголь. В отличие от Ридбергов авторы исходили из того, что на неионообменном адсорбенте возможна адсорбция лишь в виде коллоидных частиц. Таким образом, наличие адсорбции UX на угле должно было указывать на коллоидное состояние UX . Отсутствие адсорбции, наоборот, служило бы признаком ионного состояния. [c.169]

Атомные состояния и символы термов. Энергия спектрального перехода термов математически описывается формулой Ридберга (см. разд. 2.1). В спектроскопии обычно используют слово терм для обозначения энергии, связанной с состояниями атомов, участвующих в электронных переходах. Символы термов — это сокращенное описание энергии, моментов количества движения и спиновой мультиплетности атома в определенном состоянии. [c.616]

Большой интерес представляет работа Ридбергов [ ], по-свяш енная изучению адсорбции тория на стекле и политепе с целью установления состояния тория в растворе. Полученные ими данные приведены на рис. 37. Кривая 1 показывает изменение величины адсорбции тория на стекле с увеличением рн от О до 4.2. Авторы считают, что в этой области pH происходит ионообменная адсорбция, величина которой растет с уменьшением концентрации ионов водорода. Вместе с тем по мере увеличения концентрации ОН ионов развивается гидролиз тория, в результате которого положительный заряд ионов [c.112]

Этот процесс исследован с применением метода кинетической спектроскопии [115], который широко используется при изучении процессов передачи электронной энергии. Результаты таких экспериментов интересны, хотя и не всегда удается интерпретировать их на основе только самых общих принципов. На рис. 4.17 показано образование и дезактивация Hg(6 Po) в смеси N2 и паров ртути после импульсного освещения. Атомы ртути можно регистрировать по поглощению любой из линий п 81 — б Ро или п 01 — 6 Ро серий Ридберга. Спин-орбитальная релаксация, по-видимому, сопровождается возбуждением N2 на первый колебательный уровень, так как, согласно Матланду [116], энергия активации тушения равна примерно 560 см и совпадает с разностью между энергией спин-орбитального расщепления (1767 см ) и частотой колебаний N2 (2330 см- ). Состояние Hg(б Po) метастабильно, потому что / не может быть равно нулю при оптическом переходе, и дезактивация происходит главным образом при столкновениях с атомами в основном состоянии [c.279]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология