Спектры водорода

Дисперсия показателя преломления вещества определяется как разница между его показателями преломления при двух определенных длинах волн света. Двумя общеизвестными линиями для вычисления дисперсии являются линии С (6,563 А, красная) и F (4,861 А, голубая) спектра водорода. Для более хороших результатов желательны более точные приборы и монохроматический источник света [142], но приемлемые приблизительные значения могут быть получены с некоторыми рефрактометрами Аббе при использовании компенсационной призмы Амичи и белого света. Зависимость показателя преломления от длины волны может быть подсчитана по эмпирической формуле Каши [152] [c.185]

Рис. 3. Схема атомного спектра водорода в видимой области.

Рис. 3.5. Видимый спектр водорода (серия Бальмера)

Так как квантовые числа I, т и не вносят ничего в энергию электронного состояния, то все возможные состояния в данном) радиальном уровне энергетически равны. Это значит, что в спектре будут наблюдаться только единичные линии, такие, как предсказывал Бор. Однако хорошо известно, что в спектре водорода существует тонкая структура, изучение которой было толчком к развитию теории Бора — Зоммерфельда для атома водорода. Очевидно, что простая форма волнового уравнения не вполне адекватно описывает атом водорода, и, таким образом, мы находимся в-положении, лишь немного лучшем того, когда опирались на модель атома Бора. [c.70]

Рис. 6. Видимый спектр водорода

Рис. 14.1. Атомный линий, поэтому их называют линейчатыми спектр водорода в ви- (в отличие ОТ полосатых молекулярных спект-димои и близкои ров). Многие линии в атомных спектрах со-

Определяя изменение энергии при том или другом переходе электрона, можно рассчитать частоты и длины волн электромагнитных колебаний, которые может излучать или поглощать водородный атом. Произведенные таким путем расчеты привели к полному совпадению рассчитанных значений длин волн со значениями, отвечающими положению линий в спектре водорода. Открылась [c.28]

При развитии модели строения атома водорода Бору необходимо было преодолеть прежде всего внутренние противоречия, которые имели место в планетарной модели атома. По представлениям классической электродинамики вращающийся электрон должен непрерывно излучать энергию в виде электромагнитных волн. Отсюда следует, что электрон должен упасть на ядро, а также при непрерывном излучении спектр водорода должен быть сплошным, т. е. содержать линии, отвечающие всевозможным длинам волн. Однако, как известно, атом водорода устойчив и спектр его имеет дискретную структуру (рис. 3.5). Отсюда можно было заключить, что механические и электрические свойства макроскопических тел не могут служить моделью для такой микросистемы, как атом водорода (а также вообще микросистем). Бор вынужден был искать новую модель, которая не противоречила бы известным фактам. [c.53]

Во-вторых, Бор объяснил происхождение и характер спектра водорода. Давно было известно, что атомы водорода, активированные каким-либо способом (нагреванием или действием электрического поля), излучают свет. Спектр этого излучения состоит из воли строго определенной длины, т. е. спектр излучения не с1 лошной, а линейчатый. Согласно квантовой теории света это означает, что возбужденный атом водорода излучает кванты, об- [c.25]

В спектре водорода обнаружен ряд линий, которые располагаются с определенными интервалами. Каждая линия соответствует определенной частоте излучения. В линейчатом спектре различаются группы линий — в видимой области, в ультрафиолетовой (с более высокой частотой) и в инфракрасной. В каждой группе наблюдается постепенное уменьшение интервалов между линиями с увеличением частоты. Линии видимой области спектра (рис. 3.5) были обнаружены первыми. Они называются серией Бальмера, [c.52]

Нетрудно убедиться, что значения волновых чисел, полученные в примере 3, соответствуют первым трем линиям серии Лаймана в спектре водорода. Это позволяет сделать вывод, что серия Лаймана включает линии, соответствующие значениям = 1 и 2 = 2, 3, 4, 5,. ... Для проверки этого предположения вычислим волновое число для линии с П = 1 и 2 = о. [c.342]

Как правильно описать процесс, ответственный за эмиссионный спектр водорода, на основании теории Бора [c.587]

Спектр водорода. Наиболее прост спектр водорода. В видимой области в нем имеются только 4 линии (см. рис. 1.2), они обозначаются Н , Нр, Ну и Н . В прилегающей к видимой ультрафиолетовой области имеется еще ряд линий, которые вместе с указанными четырьмя линиями образуют серию (рис. 1.3), получившую название серии Бальмера по имени швейцарского ученого. В 1885 г. он обнаружил, что волновые числа V линий этой серии [c.10]

Как видно из (1.4), число линий в спектре водорода бесконечно велико (по краям серий, соответствующим большим значениям Лг, линии располагаются очень близко друг к другу и становятся трудно различимыми). Итак, большое число линий, наблюдаемых в спектре водорода, описывается весьма простой зависимостью . [c.11]

Исследование спектра водорода в дальней ультрафиолетовой и в инфракрасной областях обнаружило еще несколько серий линий (серия Лаймана, Пашена и др.). Волновые числа в этих сериях также выражаются формулой (14.1). Как видно, число линий в спектре водорода бесконечно велико. [c.240]

Атом водорода. Первая количественная теория атома была разработана Бором для наиболее простого из атомов — атома водорода. В 1913 г. он опубликовал результаты теоретического расчета модели атома водорода, ирекрално подтверл<дающиеся экспериментальными данными о спектре водорода. Теория эта основывалась на некоторых допущениях (постулатах), следствия из которых оказались в хорошем согласии с данными опыта. Позднее в несколько другой интерирегацин эти постулаты получили [c.27]

Юри (1932 г.) на основе изучения спектров водорода сделал вывод о том, что в природном водороде содержится изотоп с массой 2 а. е. м. ([ Н] [ Н] = 1 7000). Этот изотоп получил название дейтерий (О), а его ядро — дейтрон [й). Большое [c.36]

Бор не ограничился объяснением уже известных свойств спектра водорода, но на основе своей теории предсказал существование и местоположение неизвестных в то время спектральных серий водорода, находящихся в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра и связанных с переходом электрона на ближайшую к ядру орбиту и на орбиты, более удаленные от ядра, чем вторая. Все эти спектральные серии были впоследствии экспериментально обнаружены в замечательном согласии с расчетами Бора. [c.44]

Наконец, несмотря на усовершенствования, внесенные в теорию Вора другими учеными (была принята во внимание возможность движения электрона в атоме не только по круговым, но и по эллиптическим орбитам, по-разному расположенным в пространстве), эта теория не смогла объяснить некоторых важных спектральных характеристик многоэлектронных атомов и даже атома водорода. Например, оставалась неясной причина различной интенсивности линий в атомном спектре водорода не объяснялась тонкая структура спектров атомов, заключающаяся в том, что их отдельные линии расщепляются на несколько других. Сами количественные расчеты многоэлектронных атомов оказались чрезвычайно сложными и практически неосуществимыми. Теория ошибочно описывала магнитные свойства атома водорода, принципиально не могла объяснить образование химической связи в молекулах. [c.45]

На рис. 3-1 показана видимая область спектра водорода. Что можно сказать о поведении электрона в атоме водорода [c.26]

Вспомните последовательность расположения цветов в радуге. Совпадает ли она с последовательностью полос спектра водорода [c.27]

Атомный спектр водорода. Строение атома водорода по Бору [c.51]

Спектры атомов других элементов. Серии линий были обнаружены и в атомных спектрах всех других элементов. В отличие от спектра водорода серии линий здесь не располагаются отдельно в различных участках спектра, а накладываются друг на друга. Тем не менее по определенным признакам (по внешнему виду линий - резкий или диффузный , т. е. размытый, по способу возбуждения излучения - дуговой или искровой, по мультиплетности, по характеру расщепления в магнитном и электрическом полях и др.) спектроскописты научились различать эти серии. [c.13]

Спектр водорода. Наиболее прост спектр водорода. В видимой области в [c.13]

Спектры других элементов. Серии линий были обнаружены и в спектрах всех других элементов. Эти спектры являются более сложными потому, что в отличие от спектра водорода серии здесь не располагаются отдельно в различных участках спектра, а накладываются друг на друга тем не менее по определенным признакам (внешний вид линий — резкий или размытый — диффузный , способ иХ возбуждения— дуговой или искровой, мультиплетность, характер расщепления в магнитном и электрическом полях и др.) спектроскописты научились их различать. [c.14]

Безусловно, что теория Бора обладала большими достоинствами, например таким, как количественное предсказание линейчатых спектров водородоподобных атомов. Однако были такн е и некоторые трудности. Одним из первых затруднений была проблема тонкой структуры линейчатого спектра водородоподобного атома. Теория Бора объясняла существование различных линий в спектре водорода и предсказывала существование серий только единичных линий. В то время это было как раз тем, что и наблюдалось на опыте. Однако с усовершенствованием приборов и техники эксперимента оказалось, что линии, принимавшиеся раньше за единичные, в действительности состоят из совокупности линий,. расположенных очень близко друг к другу. Следовательно, для каждого квантового числа существует скорее несколько энергетических уровней, близких друг к другу, чем единственный уровень. Потребовалось введение новых квантовых чисел, а получить их непосредственно нз модели Бора было невозможно. Это затруднение было до некоторой степени разрешено Зоммер-фельдом, когда он детально рассмотрел существование для электрона эллиптических орбит. Бор допускал возможность существования эллиптических орбит в своей первоначальной работе, но дальше не развил эту идею. Для круговых электронных орбит единственной изменяющейся координатой является угол вращения ф. Однако для эллиптической орбиты (рис. 1-11) изменяться могут как угол ф, так и радиус-вектор г. Две степени свободы обусловливают возможность существования двух квантовых состояний. Для того чтобы обе степени свободы сделать квантованными, [c.34]

Бора на несколько подуровней, лежащих очень близко друг к другу. При этом было получено приемлемое совпадение с экспериментально найденной тонкой структурой спектра водорода. Было обнаружено, что под действием магнитного поля спектральные линии расщепляются еще больше. Этот эффект, известный под названием эффекта Зеемана, иллюстрируется рис. 1-13, где изображено расщепление основного натриевого дублета. Для объяснения наблюдаемого явления потребовалось введение третьего квантового числа т, названного магнитным квантовым числом. Для описания положения электрона в пространстве нужно три координаты. Это как раз проявляется в трех степенях свободы и требует трех квантовых чисел для описания энергии электрона. Без пространственной ориентации расположение орбитальной плоскости электрона полностью произвольно, а третья степень свободы является вырожденной. Однако при наличии внешнего поля орбитальная плоскость электрона прецессирует вокруг направления поля, и потому вырождение будет сниматься. Третье квантовое условие подобно моменту количества движения имеет вид [c.37]

Для объяснения зависимости между частотой и порядковым номером Мозли воспользовался теорией строения атома водорода, развитой Бором. Согласно модели Бора, рентгеновское излучение должно возникнуть при переходе электрона на К- или -уровень. Бор показал, что частота в эмиссионном спектре водорода может быть выражена формулой [c.94]

При исследовании спектра водорода в дальней ультрафиолетовой и инфракрасной областях было обнаружено еще несколько серий линий, волновые числа которых выражает общая формула [c.11]

Рис. 5. Атомный спектр водорода а видимой и близкой ультрафиоле-топой областях (серия Бальмера)

При изучении спектра водорода в дальней ультрафиолетовой и в инфракрасной областях было обнаружено еще несколько серий линий, названных по имени исследовавших их ученых сериями Лаймана (ультрафиолетовая область), Пашена, Бреккета и Пфун-да (инфракрасная область). Оказалось, что волновые числа линий в этих сериях выражаются формулами, аналогичными формуле Бальмера, содержащими вместо 2 соответственно Р, 3 , 4 и Таким образом, водородный спектр можно описать общей формулой [c.11]

Сперстры более тяжелых атомов, вообще говоря, значительно сложнее, чем спектры водорода. Излучение (эмиссия) и поглощение (абсорбция) света обусловлены очень многими энергетическими переходами внешних, так называемых световых электронов. [c.44]

Так, все термы (состояния) атома водорода, для которых I 7= о, оказались состоящими из двух близких термов. Только термы 5-электронов оказались несдвоенными. В соответствии с этим часть линий спектра водорода оказалась дублетами, а часть — синглетами (одиночными). [c.449]

Рис. 1.3. Атомный спектр водорода в видимой и ближней УФ-област х (серия Бальмери)

При изучении спектра водорода в дальней УФ и инфракрасной (ИК) областях было обнаружено еще несколько серий линий, названных по имени исследовавших их ученых сериями Лаймана (УФ-область), Пашена, Брэкетта и Пфунда (ИК-область). Оказалось, что волновые числа линий этих серий выражаются ( юр-мулами, аналогичными формуле Бальмера, содержащими вместо 2 соответственно 1, Ъ , 4 и 5. [c.12]

Исследование спектра водорода в дальней ультрафиолетовой и в инфракрасной областях обнаружило еще несколько серий линий, названных по имени исследовавших их ученых сериями Лаймана (ультрафиолетовая область), Пашена, Бреккета и Пфунда (инфракрасная [c.14]

Вычисленное по этому уравнению значение R совпадает с экспери-мёнтальным. Таким образом, Бор теоретически рассчитал спектр водорода. [c.19]

ЧТО она представляет очень малую область всего спектра, ограниченную длинами волн от 4000 до 8000 А, как это можно видеть на рис. 1-6. Таким образом, после открытия серии Бальмера уже не было ничего удивительного в том, что в спектре водорода постепенно были идентифицированы другие серии такого же типа. Серия Лаймана была найдена в ультрафиолетовой области, а серии Пашена, Брэкетта и Пфунда были открыты в инфракрасной области. Форма уравнений, описывающих каждую серию, аналогична форме уравнения Бальмера, единственным отличием является значение параметра а и минимальное значение параметра т в уравнении (1-10). Значение а = 1 соответствует серии Лаймана, а сериям Пашена, Брэкетта и Пфунда отвечают значения [c.25]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология