к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Атомные спектры

Атомные спектры - спектры поглощения и испускания свободных или слабо взаимодействующих атомов, возникающие при излучательных квантовых переходах между их уровнями энергии. Атомные спектры наблюдаются для разреженных газов или паров и для плазмы. Атомные спектры линейчатые, т. е. состоят из отд. спектральных линий, каждая из к-рых соответствует переходу между двумя электронными уровнями энергии атома111998-245.jpg и 111998-246.jpg и характеризуется значением частоты 111998-247.jpg поглощаемого и испускаемого эл--магн. излучения; согласно условию частот Бора (см. Атомная физика)111998-248.jpg111998-249.jpg . Наряду с частотой, спектральная линия характеризуется волновым числом 111998-250.jpg(с - скорость света) и длиной волны 111998-251.jpg. Частоты спектральных линий выражают в с-1, волновые числа - в см-1, длины волн - в нм и мкм, а также в ангстремах (111998-252.jpg). В спектроскопии волновые числа также обозначают буквой 111998-253.jpg.

Под атомными спектрами в узком смысле слова понимают оптич. спектры атомов, т. е. спектры, лежащие в видимой, близкой ИK- (до неск. нм) и УФ-областях спектра и соответствующие переходам между уровнями внеш. электронов с типичными разностями энергий порядка неск. эВ (в шкале волновых чисел порядка десятков тысяч см-1). К А. с. в широком смысле относятся также и характеристич. рентгеновские спектры атомов, соответствующие переходам между уровнями внутр. электронов атомов с разностями энергий ~103-104 эВ, и спектры в области радиочастот, возникающие при переходах между уровнями тонкой структуры и сверхтонкой структуры (см. также Радиоспектроскопия)и при переходах между очень высокими возбуждёнными уровнями атомов (такие переходы наблюдаются методами радиоастрономии).

Для данного элемента могут наблюдаться спектральные линии нейтрального атома и спектральные линии ионизованного атома. Линии спектра нейтрального атома принято отмечать цифрой I при символе хим. элемента, линии, принадлежащие положит. ионам,- римскими цифрами II, III, ... соотв. кратности иона (напр., NaI, NaII, NaIII,... для Na, Na+ , Na++, ...), при этом часто говорят о 1-м, 2-м, 3-м ... спектре данного элемента.

Наиболее простыми атомными спектрами обладают атом водорода и водородоподобные ионы (спектры HI, HeII, LiIII, . . .), к-рые состоят из закономерно расположенных спектральных линий, образующих спектральные серии.

Волновые числа для спектральных линий серии атома водорода и водородоподобных атомов определяются ф-лой

111998-254.jpg

где nk и ni - гл. квантовые числа для нижнего и верхнего уровней энергии (см. рис. 1 в ст. Атом R ),- Ридберга постоянная, Z - ат. номер. При nk= 1, 2, 3, 4, 5,6 и ni=nk+l, nk+2, . . . , h для атома водорода (Z=1)получаются соотв. серии Лаймана, Бальмера, Пашена, Брэкета, Пфунда, Хамфри. Для каждой серии существует предел - граница ионизации, соответствующая 111998-255.jpg , линии серии сходятся к границе ионизации. В лаб. условиях наблюдения спектра водорода (напр., в электрич. разрядах) серия Лаймана получается как в поглощении, так и в испускании. В спектре Солнца наблюдается в поглощении и серия Бальмера (что связано с возбуждением при высоких темп-pax нач. уровня 111998-256.jpg= 2).

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 долей см-1. Это расщепление для водородоподобных ионов возрастает пропорционально Z4, т. е. для HeII в 16 раз по сравнению с HI.

Сравнительно простыми спектрами обладают атомы щелочных металлов, имеющие один внеш. электрон (одноэлектронные А. с.), их спектральные линии также группируются в серии, волновые числа к-рых выражаются приближённой ф-лой Ридберга:

111998-257.jpg

серия получается при заданном nk и разл. значениях ni; а и b постоянны для данной серии. Разл. серии (гл. серия, диффузная серия, резкая серия и др.) отличаются значениями а и b, зависящими от азимутального квантового числа l. Спектральные линии имеют дублетную тонкую структуру, причём величина расщепления быстро возрастает с увеличением Z (от Li к Cs).

Более сложными А. с. (двухэлектронными спектрами) обладают атомы с двумя внеш. электронами; ещё сложнее спектры атомов с тремя и более внеш. электронами. Особенно сложны спектры элементов, для к-рых происходит достройка внутр. электронных оболочек (d-оболочек переходных элементов и 111998-258.jpg-оболочек у лантаноидов и актиноидов; см. Периодическая система элементов). В сложных спектрах серии уже не удаётся выделить. Спектральные линии образуют группы - мультиплеты. В наиб. сложных А. с. число спектральных линий доходит до многих тысяч. Интерпретация сложных спектров с установлением схемы уровней энергии и квантовых переходов между ними представляет трудную задачу систематики А. с.

Систематика атомных спектров основана на характеристике уровней атома при помощи квантовых чисел и на отбора правилах ,определяющих, какие из квантовых переходов возможны. При наличии одного внеш. электрона уровни энергии атома характеризуются (помимо гл. квантового числа электрона) его квантовыми числами l, s и j, определяющими величины орбитального момента 111998-259.jpg, спинового момента 111998-260.jpg и полного момента 111998-261.jpg . Согласно правилам отбора 111998-262.jpg , 111998-263.jpg = 0 111998-264.jpg 1. Для атомов с двумя или неск. внеш. электронами характеристика уровней энергии более сложна и может быть произведена исходя из приближённой характеристики одноэлектронных состояний при помощи квантовых чисел пi , li и si (li = 0, 1, 2, ..., ni = 1, 111998-265.jpg I и применяя векторную схему сложения орбитальных моментов 111998-266.jpg и спиновых моментов111998-267.jpg.

В случае нормальной связи, когда электростатич. взаимодействия электронов много больше их магн. взаимодействий, что чаще всего имеет место, орбитальные моменты отд. электронов 111998-268.jpg складываются в полный орбитальный момент 111998-269.jpg, а их спиновые моменты 111998-270.jpg в полный спиновой момент 111998-271.jpg; затем сложение 111998-272.jpg и 111998-273.jpg даёт полный момент атома: 111998-274.jpg . Уровни энергии характеризуются значениями квантовых чисел L, S и J, определяющих величины соответствующих моментов. Квантовое число J сохраняет свой смысл и при др. схемах связи, когда в соответствии с величинами взаимодействий моменты следует складывать в др. последовательности [в частности, в случае 111998-275.jpg-связи

111998-276.jpg ; этот случай имеет место, когда магн. взаимодействия много больше электростатических]. J определяет величину полного момента атома независимо от схемы связи, и для него имеет место правило отбора111998-277.jpg.

При нормальной связи квантовое число S, определяющее величину полного спинового момента атома S, принимает целые значения S=0, 1, 2, ..., если атом содержит чётное число электронов, и полуцелые значения 111998-278.jpg если атом содержит нечётное число электронов. Величина 111998-279.jpg=2S+1 определяет мулътиплетностъ уровней энергии атома и играет важную роль в систематике А. с.

Уровни энергии атомов принято обозначать (в случае нормальной связи) символами 111998-280.jpg, где значения L= 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ... указываются прописными буквами S, P, D, F, G, H, J, L, ... соответственно. Так, 3D2 обозначает уровень с L = 2, S = 1 (111998-281.jpg=2S+ 1 = 3) и J =2; 1S0-уровень с L = 0, S = 0 (111998-282.jpg=25 + 1 =0) и J = 0. Нечётные уровни (см. Чётность у ровня)обозначают индексом °, напр. 111998-283.jpg (нечётный уровень с L = 1, S = 1/2, J = 1/2).

Для более подробной характеристики уровня перед символом 111998-284.jpg указывают электронную конфигурацию (см. Атом ),напр. для атома Не уровень 3S1, возникающий из конфигурации 1s 2s, обозначается как 111998-285.jpg (L = 0, S= s1 + s2 =1, J=1). Для одноэлектронного атома полная запись будет 111998-286.jpg и сокращённо пишут просто 111998-287.jpg, напр. для осн. уровня атома водорода 111998-288.jpg (n = 1, L = 0, S = J = 1/2) вместо 111998-289.jpg.

Литература по атомным спектрам

  1. Кондон E., Шортли Г. Теория атомных спектров, пер. с англ., M., 1949;
  2. Eльяшевич M. А. Атомная и молекулярная спектроскопия, M., 1962;
  3. Фриш С. 3. Оптические спектры атомов, M.- Л., 1963;
  4. Собельман И. И. Введение в теорию атомных спектров, 12 изд.], M., 1977;
  5. Progress in atomic spectroscopy, pt. A, В, N.Y., 1978-79.

M. А. Елъяшевич

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, что, как и всякая идолопоклонническая религия, релятивизм ложен в своей основе. Он противоречит фактам. Среди них такие:

1. Электромагнитная волна (в религиозной терминологии релятивизма - "свет") имеет строго постоянную скорость 300 тыс.км/с, абсурдно не отсчитываемую ни от чего. Реально ЭМ-волны имеют разную скорость в веществе (например, ~200 тыс км/с в стекле и ~3 млн. км/с в поверхностных слоях металлов, разную скорость в эфире (см. статью "Температура эфира и красные смещения"), разную скорость для разных частот (см. статью "О скорости ЭМ-волн")

2. В релятивизме "свет" есть мифическое явление само по себе, а не физическая волна, являющаяся волнением определенной физической среды. Релятивистский "свет" - это волнение ничего в ничем. У него нет среды-носителя колебаний.

3. В релятивизме возможны манипуляции со временем (замедление), поэтому там нарушаются основополагающие для любой науки принцип причинности и принцип строгой логичности. В релятивизме при скорости света время останавливается (поэтому в нем абсурдно говорить о частоте фотона). В релятивизме возможны такие насилия над разумом, как утверждение о взаимном превышении возраста близнецов, движущихся с субсветовой скоростью, и прочие издевательства над логикой, присущие любой религии.

4. В гравитационном релятивизме (ОТО) вопреки наблюдаемым фактам утверждается об угловом отклонении ЭМ-волн в пустом пространстве под действием гравитации. Однако астрономам известно, что свет от затменных двойных звезд не подвержен такому отклонению, а те "подтверждающие теорию Эйнштейна факты", которые якобы наблюдались А. Эддингтоном в 1919 году в отношении Солнца, являются фальсификацией. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 03.12.2019 - 22:04: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Марины Мелиховой - Карим_Хайдаров.
03.12.2019 - 11:12: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Ю.Ю. Болдырева - Карим_Хайдаров.
30.11.2019 - 19:55: ТЕОРЕТИЗИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ - Theorizing and Mathematical Design -> ФУТУРОЛОГИЯ - прогнозы на будущее - Карим_Хайдаров.
30.11.2019 - 18:13: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
29.11.2019 - 08:14: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Декларация Академической Свободы - Карим_Хайдаров.
27.11.2019 - 08:31: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> КОМПЬЮТЕРНО-СЕТЕВАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
27.11.2019 - 08:30: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
27.11.2019 - 08:27: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> ПРОБЛЕМА ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА - Карим_Хайдаров.
23.11.2019 - 12:17: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
19.11.2019 - 09:07: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Маклакова - Карим_Хайдаров.
18.11.2019 - 19:10: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution