Cтраница 4
Используя эмпирическую формулу Ридберга, рассчитайте длину волны ( в ангстремах) первых двух линий серий Лаймана, Бальмера и Пашена. [46]
Если, например, для спектра водорода основной терм серии Баль-мера вычесть из основного терма серии Лаймана, то получается обратное значение длины волны первой линии серии Лаймана. В основе этой закономерности лежит тот факт, что, как будет видно из следующей главы, термы определяют энергетические уровни атома, соответствующие его различным стационарным состояниям ( ср. Здесь следует лишь указать, что если энергетические уровни определяются не только главными квантовыми числами, а и побочными квантовыми числами, то комбинационный принцип нуждается в некоторых ограничениях ( ср. [47]
Определив энергию ионизации атома водорода, найти в электрон-вольтах энергию фотона, соответствующую самой длинноволновой линии серии Лаймана. [48]
Подставив это значение R в обобщенную формулу Бальмера и приняв во внимание, что в случае серии Лаймана т 1, получим частоты линий серии Лаймана. [49]
![]() |
Фотография линий серии Бальмера. [50] |
Число п определяет серию, m - отдельную линию этой серии; при п 1 получаем серию Лаймана, при п 2 - серию Бальмера, при п 3 - серию Пашена, при п 4 - серию Брэккета, при п - 5 - серию Пфунда. На рис. 38.1 схематически изображен полный спектр водорода и отдельные серии, на которые его можно разложить. Каждая серия состоит из ряда линий, расстояния между которыми, как и следует из формулы, уменьшаются в сторону коротких длин волн. Постепенно увеличиваясь, частоты линий стремятся к определенному пределу, величину которого легко найти из сериальной формулы. Иногда наблюдается слабый сплошной спектр, примыкающий к границе серии со стороны больших частот. На рис. 38.2 приведена фотография линий серии Бальмера. [51]
![]() |
Фотография линий серии Бальмера. [52] |
Число п определяет серию, га - отдельную линию этой серии; при п 1 получаем серию Лаймана, при п 2 - серию Бальмера, при п 3 - серию Пашена, при п 4 - серию Брэккета, при п 5 - серию Пфунда. На рис. 38.1 схематически изображен полный спектр водорода и отдельные серии, на которые его можно разложить. Каждая серия состоит из ряда линий, расстояния между которыми, как и следует из формулы, уменьшаются в сторону коротких длин волн. [53]
В таком виде это соотношение напоминает сериальную формулу для водородоподобного атома, точнее формулу для первой линии серии Лаймана ( см. § 13.3) с тем отличием, что величина Z уменьшена на а. Смысл постоянной экранирования заключается в том, что в тяжелом атоме, содержащем Z электронов, на электрон, совершающий, например, переход, соответствующий линии / Са, действует не весь заряд ядра Ze, а заряд ( Z - а) е, ослабленный экранирующим действием одного электрона, остающегося в / ( - оболочке. [54]