Атомная спектральная линия

Cтраница 2

Внешние магнитное или электрическое поля изменяют пространственную ориентацию электронных облаков, поэтому при воздействии магнитных или электрических полей происходит расщепление энергетических подуровней электронов. В магнитных и энергетических полях наблюдается расщепление атомных спектральных линий. [16]

Внешнее магнитное или электрическое поле изменяет пространственную ориентацию электронных облаков, поэтому при воздействии магнитного или электрического поля происходит расщепление энергетических подуровней электронов. В магнитном и электрическом полях наблюдается расщепление атомных спектральных линий. [17]

В 1925 г. Уленбек и Гаудсмит предположили, что электрон ведет себя как вращающаяся частица и имеет внутренний угловой ( спиновый) и связанный с ним магнитный моменты. Эта гипотеза позволила объяснить некоторые небольшие расщепления, наблюдавшиеся в атомных спектральных линиях. [18]

Прогресс и расширение той системы знаний, которая составляет физическую науку, включает взаимообмен между экспериментом и наблюдением, с одной стороны, и теорией с ее заключениями и предсказаниями - с другой. В ходе развития отдельных областей науки бывают периоды, когда теория отстает от эксперимента; в это время происходит накопление фактов, на первый взгляд мало связанных между собой. В качестве примера можно привести измерение частот атомных спектральных линий в период, предшествовавший работе Бальмера, опубликованной в 1885 г., и позднее, в годы перед созданием в 1913 г. боровской квантовой теории. Бывают и другие периоды, когда эксперимент отстает от теории. Примером может служить развитие некоторых областей астрономии до эры радиотелескопов и космических полетов. [19]

Выбор источников света для этой области беден. В частности, это обусловлено очень низкой выходной мощностью ( при доступных температурах) непрерывных источников света со спектральным распределением, напоминающим распределение излучения черного тела. Существуют газоразрядные источники низкого давления, но они дают отдельные, обычно атомные, спектральные линии. Исключением является синхротронное излучение. Электроны ускоряются по круговым орбитам до скорости, приближающейся к скорости света. По законам электромагнетизма при этом должно испускаться излучение. Синхротронное излучение представляет собой бесструктурный континуум, простирающийся от рентгеновской области до инфракрасной. Пучок излучения хорошо коллимиро-ван; он может пропускаться через монохроматор для получения излучения большой интенсивности в узкой спектральной полосе. Излучение генерируется также в виде импульсов с длительностью до 100 пс, что позволяет проводить эксперименты с временным разрешением. [20]

Структура пламени. / - восстановительная зона. 2 - внутренний конус. - окислительная зона. 4 - внешний конус. [21]

Фотометрия пламени - вид эмиссионного спектрального анализа, в котором источниками возбуждения спектров являются пламена различных видов: ацетилен - воздух, ацетилен - кислород, пропан - воздух, пропан - кислород, водород - воздух и др. Вследствие невысокой температуры в пламенах излучают легко и среднеион изующиеся элементы: щелочные и щелочноземельные металлы, галлий, индий, магний, марганец, кобальт, медь, серебро и ряд других, причем их число растет с увеличением температуры пламени. В наиболее холодных пламенах, таких как, например, пропан - воздух, светильный газ - воздух излучают только атомы щелочных и щелочноземельных металлов. Вследствие невысокой температуры спектры, излучаемые пламенами, состоят из небольшого числа спектральных линий, главным образом резонансных, что позволяет выделять характеристическое излучение элементов при помощи светофильтров и использовать простые и имеющие невысокую стоимость спектральные приборы - пламенные фотометры. Кроме атомных спектральных линий в спектрах пламен присутствуют полосы ряда в основном двухатомных молекул и радикалов 2, CuCl, CaOH и др. Некоторые из них используют в аналитических целях. Так, в случае элементов, образующих термически устойчивые оксиды, которые практически не диссоциируют в пламенах с образованием свободных атомов, молекулярные спектры являются единственным источником аналитического сигнала. Практически не атомизируются в низкотемпературных пламенах оксиды скандия, титана, лантана и других элементов, имеющих относительно невысокие потенциалы ионизации. Наиболее часто фотометрию пламени применяют для определения щелочных и щелочноземельных металлов. [22]

Структура пламени. [23]

Фотометрия пламени-вид эмиссионного спектрального анал И-за, в котором источниками возбуждения спектров являются пламена различных видов: ацетилен - воздух, ацетилен - кислород, пропан - воздух, пропан - кислород, водород - воздух и др. Вследствие невысокой температуры в пламенах излучают легко и среднеионизующиеся элементы: щелочные и щелочноземельные металлы, галлий, индий, магний, марганец, кобальт, медь, серебро и ряд других, причем их число растет с увеличением температуры пламени. В наиболее холодных пламенах, таких как, например, пропан - воздух, светильный газ - воздух излучают только атомы щелочных и щелочноземельных металлов. Вследствие невысокой температуры спектры, излучаемые пламенами, состоят из небольшого числа спектральных линий, главным образом резонансных, что позволяет выделять характеристическое излучение элементов при помощи светофильтров и использовать простые и имеющие невысокую стоимость спектральные приборы - пламенные фотометры. Кроме атомных спектральных линий в спектрах пламен присутствуют полосы ряда в основном двухатомных молекул и радикалов С %, CuCl, CaOH и др. Некоторые из них используют в аналитических целях. Так, в случае элементов, образующих термически устойчивые оксиды, которые практически не диссоциируют в пламенах с образованием свободных атомов, молекулярные спектры являются единственным источником аналитического сигнала. Практически не атомизируются в низкотемпературных пламенах оксиды скандия, титана, лантана и других элементов, имеющих относительно невысокие потенциалы ионизации. Наиболее часто фотометрию пламени применяют для определения щелочных и щелочноземельных металлов. [24]

Раньше существовало мнение, что образование химической связи оказывает влияние только на внешние электронные уровни, поскольку в связанном состоянии изменяются лишь положение и форма края поглощения или испускания, связанного с этим уровнем. Однако в действительности любые изменения во внешнеэлектрон-ной конфигурации сопровождаются изменениями более глубоких атомных уровней, поскольку энергия ионизации электрона существенно зависит от экранирующего влияния всех остальных электронов, какими бы ни были их волновые функции. Энергия ионизации должна изменяться приблизительно на одну и ту же величину для каждого внутреннего уровня. Поэтому соответствующие смещения атомных спектральных линий очень малы и их трудно обнаружить. Спектрографическая аппаратура высокого разрешения позволила зафиксировать небольшие смещения наиболее интенсивных линий при изменении степени окисления, однако этот эффект заметен только в случае самых легких элементов. Вообще энергия внутренних уровней зависит от пространственного распределения электронного облака, которое окружает излучающий атом. Поэтому положение атомных линий связано и с гибридизацией валентных орбиталей, и с ковалентным характером связей, и с типом координации. [25]

Одна из самых замечательных особенностей атомных спектров - их линейчатая структура ( разд. Ввиду этого атомные спектры весьма информативны. Положения линий индивидуальны для каждого элемента и могут использоваться для качественного анализа. На зависимости интенсивности спектральной линии от содержания элемента в пробе основан количественный анализ. Ввиду того, что ширина атомных спектральных линий весьма мала, относительно мала и вероятность наложения линий различных элементов. [26]

Страницы: 1 2