Происхождение атомных спектров

Как объясняет теория Бора происхождение и линейчатую структуру атомных спектров По какой формуле можно вычислить частоту колебаний и волновое число для каждой линии в спектре атома водорода Почему в спектроскопии предпочитают пользоваться последним [c.77]

I. ПРОИСХОЖДЕНИЕ АТОМНЫХ СПЕКТРОВ [c.9]

Какова природа и происхождение атомных эмиссионных спектров Почему атомные спектры имеют линейчатый характер [c.44]

Происхождение атомных спектров. Если атом не подвергается никаким внешним воздействиям, то его электроны находятся в состояниях с минимальной энергией. Состояние атомов с минимальной энергией называется основным состоянием. При сообщении атому энергии (в результате столкновения с другим атомом, поглощения кванта света, электронного удара и др.) один или несколько электронов в атоме могут перейти на более высокий энергетический уровень. В этом случае атом становится возбужденным. В возбужденном состоянии атом, как правило, находится очень короткое время (порядка 10" -10 с), после чего электрон возвращается на низкий энергетический уровень и атом снова переходит в основное состояние. Если между низшим уровнем энергии и тем уровнем, на котором находится электрон, имеются промежуточные уровни, то указанный переход может совершаться в несколько этапов. [c.32]

ПРОИСХОЖДЕНИЕ АТОМНЫХ СПЕКТРОВ Рентгеновские спектры [c.6]

Итак, при переходе электрона из одного состояния в другое выделяется энергия в виде излучения. Это объясняет происхождение атомных спектров. Результаты расчетов спектра атома водорода по теории Бора хорошо совпали с экспериментальными данными. Дальнейшие исследования подтвердили идеи Бора о дискретности энергетических уровней в атомах. [c.13]

Первые разделы главы, в которых обсуждаются ядерное строение атома, квантование и атомная теория Бора, можно включить в любой курс. Основной упор следует сделать на происхождение атомных спектров как переходов между дискретными энергетическими уровнями и на использование квантового числа п для обозначения уровней, а также для вычисления радиуса и энергии движущегося электрона в атоме. [c.573]

Если атомные спектры имеют исключительно электронное происхождение, т. е. обусловлены переходами электрона между двумя орбиталями, то природа происхождения молекулярных спектров более сложна. Поглощение энергии молекулой может быть связано не только с переносом электрона на энергетически более высоколежащую орбиталь, но и с возбужде- нием новых колебательных или вращательных состояний молекулы. Поэтому в общем случае повышение энергии молекулы при [c.157]

Мы рассмотрели основные положения и выводы из теории атома водорода Н. Бора. Из изложенного видно, что теория Бора позволила объяснить устойчивость атомов, происхождение атомных спектров и количественно описать спектр атома водорода. [c.14]

Объяснение происхождения атомных спектров, в частности спектра атома водорода, данное Бором, сохраняет свое значение и в волновой механике. Излучение или поглощение энергии происходит при изменении квантового состояния электронного облака, т. е. при изменении его энергии. [c.20]

См. теорию происхождения атомных и молекулярных спектров (см. список литературы П), а также 9 гл. VI. [c.219]

Совокупность энергетических уровней в атоме составляет его энергетический спектр. Переходом электрона с одного энергетического уровня на последующий (более высокий или более низкий) объясняется происхождение линий в атомных спектрах испускания или поглощения. Таким образом, дискретному энергетическому спектру атома соответствует его оптический спектр. Изучение молекулярных спектров приводит к выводу, что и в молекулах имеется набор дозволенных уровней энергии электронов (см. разд. 2.3). Уровни энергии в атоме водорода представлены на рис. 1.4, который объясняет также возникновение спектральных линий при переходе электрона с одного уровня энергии на другой . [c.15]

Отдельные теоретические исследования и работы по практическому применению спектрального анализа в Советском Союзе ведутся давно. Еще в 1918—1921 гг. выдающийся советский физик, академик Дмитрий Сергеевич Рождественский (1876—1940), внес крупный вклад в теорию и систематику атомных спектров. Он разработал метод крюков к исследованию аномальной дисперсия в парах натрия и других металлов, впервые выдвинул гипотезу о магнитном происхождении спектральных дублетов и триплетов. По инициативе Д. С. Рождественского был создан Государственный оптический институт (Ленинград), а затем и первая спектрохимическая лаборатория при АН СССР [7]. Из школы Д. С. Рождественского вышли известные ученые А. Н. Филиппов, В. К. Прокофьев и др. [c.9]

См. теорию происхождения атомных и молекулярных спектров. [c.99]

Идею о квантовании энергии использовал Эйнштейн для объяснения фотоэлектрического эффекта (см. рис. 1). Идея о квантовании энергаи позволила также объяснить происхождение линейчатых атомных спектров, состоящих из набора линий, объединенных в серии (см. гл. 31). [c.25]

Строение молекул значительно сложнее, чем строение атомов, поэтому естественно ожидать, что молекулярные спектры сложнее, чем атомные. Чтобы понять происхождение и структуру молекулярных спектров, нужно выяснить, какие внутренние движения могут возникать в молекуле при поглощении ею избыточной энергии. При возбуждении атомов дополнительная энергия идет на изменение движения электронов. Точно так же молекулы имеют набор электронных уровней энергии. Эти уровни связаны с переходом внешних электронов на более далекие от ядер орбиты при возбуждении электронов. По своей природе они не отличаются от энергетических уровней атомов. [c.286]

При рассмотрении спектральной картины электронных переходов атомов щелочных металлов, получаемой на спектрографах с высокой разрешающей способностью, можно обнаружить, что каждая спектральная линия расщепляется на две близко стоящие друг к другу линии . Этот эффект известен в атомной спектроскопии как проявление дублетной структуры спектров щелочных металлов. Он стал одним из важнейших экспериментальных оснований введения представлений об электронном спине. Происхождение трех линий, регистрируемых на ранних приборах с недостаточным разрешением, легко объяснить в рамках одноэлектронной модели атома (рис. 15). [c.80]

Строение молекул значительно сложнее, чем строение атомов, поэтому естественно ожидать, что молекулярные спектры сложнее, чем атомные. Чтобы понять происхождение и структуру молекулярных спектров, нужно выяснить, какие внутренние движения могут возникать в молекуле при поглощении ею избыточной энергии. При возбуждении атомов дополнительная энергия идет на изменение движения электронов. Точно так же молекулы имеют набор электронных уровней энергии. Эти уровни [c.317]

На практике часто необходимо вместо определения элементного состава анализируемой пробы установить происхождение некоторой спектральной линии. Для идентификации спектральной линии прежде всего нужно точно определить ее длину волны (разд. 4,1 в 1а]). Зная эту длину волны, по та лицам спектральных линий 7—9] можно определить элемент, в спектре которого имеется линия с наиболее близкой длиной волны. Эта задача облегчается тем, что в имеющихся в продаже таблицах спектральные линии расположены в порядке увеличения или уменьшения длин волн и помимо химического символа элемента в них указана также принадлежность линии к атомному или ионному спектру. В последнем случае обозначается порядок спектра, к которому относится ионная линия, С учетом этих данных и в зависимости от характера источника излучения принадлежность линии можно установить более или менее надежно. Для идентификации линий очень полезны помещенные в таблицах [2, 9] сведения об их относительной интенсивности. Однако выводы, сделанные на основании таблиц, нужно всегда проверять, отыскивая в спектре аналитические линии предполагаемого элемента. [c.20]

Полная сводка видов электромагнитных колебаний, различающихся по длине волны и, следовательно, по характерным для них величинам переносимой энергии, представлена в табл. И.1—1. Границы между отдельными областями несколько условны как видим, они определяются либо различием в способах получения, либо в способах детектирования. Но по существу непрерывный спектр электромагнитных колебаний делится на отдельные области вследствие различий в процессах, обусловливающих их генерацию или поглощение, и эти различия выражаются соответствующими значениями энергий. Характеристическая температура, указанная для некоторых участков спектра, представляет собой ту температуру, при которой средняя тепловая энергия атомов в одноатомном газе (ЙТ) примерно равна данному кванту энергии (Нх). Область атомно-молекулярного излучения, состоящая из инфракрасного, видимого и ультрафиолетового участков спектра, называют оптической областью в широком смысле слова. Это объединение основано не только на общности их происхождения, но и на сходстве используемой при работе с ними аппаратуры, состоящей из различных зеркал, линз для фокусировки и призм и решеток для спектроскопии. [c.187]

Рассматривая происхождение характеристических атомных спектров, воспользуемся моделью атома, предложенной Н. Бором. По Бору, электроны в атоме движутся вокруг положительного ядра по замкнутым круговым или элиптическим орбитам. Электроны, которых Б атоме может быть много (более ста в атомах трансурановых элементов), распределяются по разным орбитам, образуя электронные оболочки. Оболочки содержат, как правило, несколько подоболочек. По мере увеличения числа электронов в атоме, т. е. с увеличением номера элемента в периодической таблице Менделеева, электроны заполняют оболочки и нодоболочки в определенном порядке. Строго последовательное заполнение подоболочек происходит только до элемента калия (19-го), у последующих элементов более далекие оболочки нередко заполняются ранее более близких. При переходе к элементам с еще большим атомным номером внутренние оболочки достраиваются . [c.165]

Форма (ширина и структура) наблюдае.мых в спектре поглощения полос существенно зависит от избыточной колебательной энергии, которую молекула получает при электронном возбуждении. Эта величина непосредственно связана с различиями равновесных межъядерных расстояний в основном и возбужденном состояниях молекулы, с различием в положениях минимумов соответствующих потенциальных кривых (см. раздел 3.3). Принцип Франка — Кондона устанавливает происхождение этой избыточной колебательной энергии и является основой для интерпретации электронно-колебательных переходов. Он гласит электронный переход происходит за относительно малое время (Ю- —10 с), значительно меньшее периода колебаний атомных ядер (10 — 10 с), так что относительное расположение ядер практически не изменяется за время электронного возбуждения. [c.76]

Наличие внутримолекулярной водородной связи в перечисленных соединениях и им подобных было в последнее время доказано спектроскопическими наблюдениями. Изучение инфракрасных спектров, обязанных своим происхождением колебаниям атомов и атомных групп, дало возможность установить, что у всех гидроксильных производных при волновом числе около 7100 см наблюдается характерный максимум поглощения. Однако именно в тех веществах, в которых следует допустить наличие внутримолекулярной водородной связи с участием гидроксильной группы, максимум при 7100 см.— отсутствует. Пики при указанной частоте в инфракрасном спектре были отмечены для т-нитрофенола, для о-крезола, для о-хлорфенола, для гидрохинона, но их не оказалось в спектрах о-нитрофенола, салицилового альдегида, метилсалицилата, 1,5-ди-оксиантрахинона и ацетилацетона. [c.70]

Одним из основных современных научных направлений использования рентгеновской спектроскопии является экспериментальное изучение степени ионности ковалентной связи. Ковалентная связь между неодинаковыми атомами поляризована (см. гл. IV), в результате чего связывающее электронное облако смещено в сторону более электроотрицательного атома. Последний приобретает отрицательный эффективный заряд и функционирует как аннонообра-зователь. Отрицательный эффективный заряд уменьшает заряд атомного ядра, и все энергетические уровни, в том числе уровни внутренних электронов (которым обязаны своим происхождением рентгеновские спектры), сдвигаются в сторону меньших энергий, т. е. в длинноволновую сторону. С партнером по связи (катиоыооб-разователем) происходит все наоборот. Благодаря его положительному эффективному заряду положительный заряд ядра увеличивается, в результате чего электронные оболочки стягиваются к ядру и энергетические уровни атома сдвигаются в коротковолновую сторону, т. е. их энергии возрастают. Поведение валентных электронов, [c.182]

Происхождение и особенности атомных спектров — задача, решить которую с помошью предложенной Резерфордом модели атома, не удалось. [c.35]

Отметим, что, кроме эмиссионных спектров — спектров испускания, снимают так называемые абсорбциоппые спектры — спектры поглощения. Абсорбционные спектры получают, анализируя излучение известного состава после того, как оно прошло через данное вещество и частично абсорбировалось этим веществом. Линии в абсорбционных атомных спектрах соответствуют длинам волн монохроматических лучей, поглощенных при прохождении излучения через совокупность атомов данного веществ а. Абсорбционные спектры обычно снимают, пропуская излучение известного состава через вещества, состоящие из молекул. Полученные при этом спектры называются молекулярными. Получить эмиссионные молекулярные спектры в большинстве случаев невозможно, так как для того, чтобы вызвать излучение вещества, нужно его нагреть до температуры, при которой молекулы, как правило, разрушаются. Расположение линий в эмиссионных и абсорбционных спектрах для любого вещества при данных условиях совпадает, поэтому обычно говорят просто об атомных или молекулярных спектрах, не указывая их происхождения. Отметим, что молекулярные спектры не линейчаты, как атомные, а полосаты. Более подробный разговор о молекулярных спектрах впереди. [c.7]

Однако основной вопрос о происхождении линий также представляет трудности. Магнитные измерения и другие ранее рассмотренные доказательства показывают, что основная конфигурация трехвалентных ионов будет 4/ . Терм, принадлежащий к этой конфигурации, следовательно, должен быть низшим уровнем при абсорбции. Для высшего терма возникают две возможности. Первая возможность заключается в том, что имеется терм, принадлежащий к другой конфигурации, например, 4/ -1или Вторая возможность заключается в том, что верхнее состояние принадлежит к той же конфигурации 4/" и отличается от низшего уровня только различными квантовыми числами Ь или 5 , тогда как величины / для отдельных электронов остаются неизменными. При первой возможности излучение получается, как обычно в атомном спектре, изменением элект- [c.55]

Основываясь на доступной теперь обширной информации о ядерных реакциях, ученые пытаются разработать теорию происхождения химических элементов. Одна из выдвинутых идей основана на допущении, что элементы образовались в результате синтеза из водорода путем последовательного захвата нейтронов, сопровождаемого бета-рас-падом в случаях уменьшения атомного номера. Существуют астрономические данные, подтверждающие расширение Вселенной. Свет от далеких галактик содержит спектральные линии, которые можно идентифицировать, однако их частоты оказываются не теми, которые наблюдаются в лабораториях длины волн всех линий оказываются сдвинутыми в сторону красной области спектра (красное смещение). Для всех спектральных линий и для континуума в оптическом спектре, а также для всех радиоволн, испускаемых соответствующей галактикой, смещение длины волны оказывается совершенно одинаковым. Этот факт [c.621]

К спектральным относят помехи, вызываемые неполным отделением аналитического сигнала (эмиссионного или абсорбционного) от сигнала другого происхождения, регистри-)уемого фотоприемником. Источником спектральных помех в 1ЭС служат излучение, испускаемое сопутствующими компонентами — непрерывный спектр, молекулярные полосы или атомные линии других элементов (мешающие линии), рассеянный свет или спектральные духи , попадающие на фотоприемник, а также косвенное влияние сопутствующих компонентов на фон пламени. [c.129]

Условия возбуждения линии х и фона и обычно сильно отличаются друг от друга. Так, например, фоновое излучение, происходящее от молекулярного излучения соединений, образующихся во внешней оболочке источника света (в ореоле) при относительно низкой температуре излучающих паров, содержащих также элемент X, обусловлено химическими реакциями, которые протекают между этими парйми и окружающим воздухом или защитным газом. Невоспроизводимость степени самопоглощения приводит к невоспроизводимости условий возбуждения. Более того, характер происхождения фона не позволяет удовлетворить требованию, согласно которому линии аналитической пары должны принадлежать спектрам, одного и того же атомного состояния. [c.277]