Серии спектральных линий водорода

Оптические спектры атомов. Оптическим спектром называется совокупность ряда серий, каждая из которых состоит из группы спектральных линий, длина волн которых колеблется приблизительно от 10 до 10 м (1000—1000000 А). Механизм образования оптических спектров при возбуждении сложных атомов тот же, что и у атома водорода. Отдельные линии этих спектров отражают разнообразнейшие перескоки электронов внешнего слоя. [c.29]

На основании сравнения экспериментальных данных о частотах некоторых серий спектральных линий водорода давно была найдена эмпирическая зависимость [c.173]

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]

Ряд количественных закономерностей был установлен на основе большого экспериментального материала, явившегося базой для теории строения атомов и полученного с помош,ью эмиссионного спектрального анализа (Бунзен и Кирхгофф, 1860). Так, Бальмер (1885) нашел для спектра испускания водорода в видимой области очень интересное соотношение между частотами спектральных линий серия Бальмера [c.26]

Становится понятным, почему свет поглощается и излучается только с характерными волновыми числами. Поглощение света или нагревание газа повыщает энергию электрона и заставляет его перейти на более высокую орбиту. Затем возбужденный атом водорода может испустить энергию в виде кванта света, когда электрон возвращается на нижележащую орбиту. Такое испускание энергии приводит к появлению различных серий спектральных линий [c.349]

При первом же взгляде на спектр водорода очевидно, что существует несколько серий спектральных линий 1) серия Лаймана — в невидимой, ультрафиолетовой части спектра ) се- [c.17]

Английскому физику Мозли (1913—1914) удалось установить, что спектр рентгеновских лучей очень прост и напоминает собой спектр водорода одни и те же линии повторяются для всех элементов, но смещаются в более коротковолновую часть спектра по мере возрастания порядкового номера элемента в таблице Менделеева (рис. 4). Серии спектральных линий описываются уравнением, похожим на уравнение Бальмера, но содержащим порядковый номер элемента [c.29]

Решение. Из рис. 5.7 видно, что длина волны линии серии Бальмера спектральных линий водорода, соответствующая переходу из состояния п=3 в состояние и =2 (или из п=2 в п=3, что происходит при поглощении, а е при испускании света), равна 656,47 нм. Подставляя это значение в уравнение (3.6), находим искомую энергию перехода 1240/656,47 нм= 1,889 эВ. [c.123]

Линии с общим нижним и разными верхними уровнями образуют серию спектральных линий. В спектре элемента может быть много таких серий. Общее число серий и линий в спектре элемента зависит от числа электронов в атоме и от их распределения по оболочкам. Сложные спектры с большим числом линий имеют элементы Ре, Со, Сг, У , Та, Мо, ЫЬ, 2г и редкоземельные элементы. Наиболее простые спектры у водорода и щелочных металлов. [c.169]

Подстановка целых чисел в уравнения IV,8 и IV,9 вместо величин а и Ь даст возможность подсчитать величины частот или волновых чисел всех спектральных линий в спектре водорода. Если вместо величины Ь подставить бесконечность, что означает переход электрона на бесконечно большое расстояние от ядра (отрыв электрона), то расчет даст частоту или волновое число границы серии спектральных линий, а энергия кванта света с такой частотой равна энергии ионизации атома, находящегося в невозбужденном состоянии, если а = 1, или атома, находящегося в возбужденном состоянии, если а = 2, 3, 4 и т. д. [c.37]

Рис. 16 раскрывает механизм образования спектральных линий и серий в спектре водорода. [c.61]

Каковы значения квантовых чисел для исходных состояний и конечного состояния спектральных линий серии Бальмера в спектре атома водорода Начертите диаграмму энергетических уровней для атома водорода и покажите на пей переходы, соответствую пше частотам линий серии Бальмера. [c.158]

Вычислите волновое число фотонов, испускаемых при переходе атома водорода из возбужденного состояния с п = 3 в состояние с п = 2. Как называется серия, к которой принадлежит испускаемая при этом переходе спектральная линия [c.382]

Пользуясь рис. 5.4, рассмотрим переход электрона с третьего энергетического уровня атома водорода на его второй энергетический уровень этому переходу соответствует испускание спектральной линии с волновым числом V = = 15233,03 см (см. рис. 5.3). Изменение энергии, которым сопровождается этот переход, согласно данным рис. 5.4, равно 1,89 эВ и приходится на видимую часть серии Бальмера. Другие спектральные линии той же серии соответствуют [c.71]

Схема энергетических уровней в атоме водорода и возникновение спектральных линий и серий [c.49]

Из уравнения (VI.5) вытекает, что во вращательном спектре двухатомной молекулы имеется серия равноотстоящих спектральных линий, соответствующих разным значениям вращательного квантового числа /. А расстояние между каждыми двумя соседними спектральными линиями равно 2В. Приведем пример расчета длины химической связи в молекуле НС1 из анализа Т К-спектра поглощения. В исследованном вращательном спектре хлористого водорода расстояние между спектральными линиями постоянно и равно в среднем Av= 1,242-Ю 2 с , тогда вращательная постоянная = 0,621 10 2 с-. Из (VI.3) момент инерции / = 2,672-10- °. Согласно (VI.4) длина химической связи в молекуле хлористого водорода определится [c.176]

Наиболее простыми атомными спектрами обладают атом водорода и водородоподобные ионы (спектры Н(1), Не(П), Ь (Ш),...), которые состоят из закономерно расположенных спектральных линий, образующих спектральные серии. [c.344]

Волновые числа для спектральных линий серии атома водорода и водородоподобных ионов определяются формулой [c.344]

Теория Бора позволяет объяснить механизм образования оптического спектра водорода и количественно его описать. Совокупность всех возможных переходов электронов в атоме соответствует спектру водорода. При переходе электронов с любого дальнего энергетического уровня на один и тот же ближний возникает спектральная серия. Отдельному переходу электрона на данный уровень отвечает спектральная линия. [c.52]

Переходы с разных верхних уровней на один и тот же нижний приводят к появлению серии спектральных линий. Такие серии для водорода и других элементов были найдены еще в прошлом веке. Это имело большое значение для установления системы термов и выяснения строения атомов. [c.30]

Андерхилл и Уоддэлл [6] на основе статистической теории Хольт-смарка провели расчет контуров спектральных линий водорода серий Лаймана, Бальмера, Брекетта и Пажена до значений главного квантового числа 32. Результаты их расчета, сведенные в таблицы, весьма полезны для спектроскопистов и особенно астрофизиков. [c.6]

До теории Бора в спектре водорода были известны три серии линий ультрафиолетовая (т = 1), видимая т — 2), инфракрасная тп — 3). Частоты их колебаний оказались в полном соответствии с рассчитанными по формуле Бора. Кроме того, Бор на основе своей теории предсказал сзтцествование еще двух серий спектральных линий с г = 4 и 5 в инфракрасной части спектра. Эти серии линий были затем обнаружены. [c.37]

Оптический спектр излучения атомарного водорода в соответствии с уравнением 31.1 можно разделить на несколько серий спектральных линий серию Лаймана (л/ - 1) — ультрафиолетовая область спектра, серию Бальмера (щ = 2) — видимая область спектра, серию Пашена (л/ 3), серию Брэккетта (л -4), серйю Пфунда (т =5) и серию Хэмфри (щ = 6). Последние четыре серии спектральных линий лежат в инфракрасной области спектра. [c.531]

Согласно теории Бора, атом водорода состоит из одного ядра с зарядом +е и одного электрона с зарядом —е, вращающегося по одной из возможных круговых орбит, энергия которой возрастает с увеличением квантового числа п. Каждая орбита соответствует одному терму на рассмотренной выше диаграмме термов (см. рис. 16). При поглощении энергии электрон переходит с орбиты основного состояния (л = 1) на высшую орбиту с большей энергией (л > 1). Когда электрон возвращается на одну из разрешенных орбит, он испускает одну из спектральных линий. Частота испускаемой линии определяется разностью энергий двух орбит (рис. 17). В теории Бора орбита с квантовым числом л = оо соответствует положению, когда электрон, поглотивший очень большую энергию, настолько удален от ядра, что уже не принадлежит атому. Если неподвижный электрон, находящийся на большом расстоянии от ядра, упал бы на одну из разрешенных орбит, то испускалась бы частота, соответствующая границе одной из серий спектральных линий. В действительности электрон, пришедший извне, никогда не бывает неподвижным — он обладает кинетической энергией, которая дополняет энергию орбиты, соответствующей границе серии п — оо). Поскольку кинетическая энергия такого электрона не квантована, полученный спектр имеет участок, который состоит из множества очень близких друг к другу линий, т. е. является сплошным спектром (см. заштрихованный участок на рис. 15) в области малых длин волн. [c.73]

После ряда открытий, в частности после обнаружения волновых свойств электронов и других микрочастиц, стало ясно, что теория Бора недостаточная. Она потерпела неудачу даже в попытке построения второго по сложности атома — атома гелия, состоящего из ядра и двух электронов. Она не смогла объяснить обнаруженной мульти-плетности (множественности) спектральных линий в атомных спектрах элементов. Например, спектральные линии щелочных металлов оказались дублетами с очень малым отличием длин воли линий, составляющих эти дублеты. Также линии серии Бальмера в спектре водорода не являются единичными и каждая расщеплена на две очень близко расположенные линии. Это объяснили Уленбек и Гоудсмит в 1925 г. допущением у электронов вращательного (веретенообразного)-движения, что обусловливает появление у них, кроме орбитального, еще спинового вращательного момента, а также спинового магнитного момента (спин — от английского to spin — вращаться). Ориентация спинового момента электрона в дйух противоположных [c.62]

После ряда открытий, в частности после обнаружения волновых свойств электронов и других микрочастиц, стало ясно, что теория Бора недостаточна. Она потерпела неудачу даже в попытке построения второго по сложности атома — атома гелия, состоящего из ядра и двух электронов, и не смогла объяснить обнаруженной мульти-плетности (множественности) спектральных линий в атомных спектрах элементов. Например, спектральные линии щелочных металлов оказались дублетами с очень малым отличием длин, волн линий, составляющих эти дублеты. Также линии серии Бальмера в спектре водорода не являются единичными и каждая расщеплена на две очень близко расположенные линии. Это объяснили Уленбек и Гоудсмит в 1925 г. допущением у электронов [c.76]

Если атомы водорода поместить в сильное электрическое поле 130), то спектральные линии бальмеровской серии расщепляются на компоненты довольно сложно. Смещение новых линий от исходного положения оказывается пропорциональным силе поля, а число линий определяется квантовым состоянием атома. Это явление было теоретически рассмотрено Эпштейном [31] на основании зоммерфельдовской модели водородного атома. Более точная теорпя этого явления спустя десять лет была развита рядом исследователей иа основе волновой механики, изложению которой посвящена следующая глава. [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология