Cтраница 2
Отличие состоит в том, что величина Z2, входящая в сериальные формулы для водородоподобных систем, уменьшена на величину о 1, называемую постоянной экранирования. Смысл постоянной экранирования заключается в том, что в тяжелом атоме, содержащем Z электронов, на электрон, совершающий переход, соответствующий линии /, действует не весь заряд ядра Ze, а заряд ( Z-1) е, ослабленный экранирующим действием одного электрона, остающегося в / С-оболочке. [16]
![]() |
Фотография линий серии Бальмера. [17] |
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. [18]
С учетом движения в атоме водорода и электрона и ядра относительно общего центра инерции в сериальной формуле ( стр. [19]
Следует подчеркнуть, что возмущение обусловлено теми же ангармоническими членами в выражении потенциальной функции, от которых зависят члены xikvivk в сериальной формуле для уровней энергии. Эти последние члены связаны с суммарным эффектом от возмущения данного уровня большим числом других колебательных уровней, причем каждый из них дает, по формуле ( 2 292), добавочную энергию Wni 2 / S. С другой стороны, резонансное возмущение обусловлено воздействием только одного особенно близко расположенного уровня. Далее, при вычислении членов xu ViVh всегда используют значения энергии и собственные функции, полученные в приближении гармонического осциллятора. В противоположность этому для вычисления возмущений по формулам ( 2 289) и ( 2 291) можно также использовать значения энергии уровней с учетом ангармоничности по ( 2 271) и ( 2 281) и соответствующие им собственные функции. [20]
Постоянство квантового дефекта Д / г - / г 2 3 для всего ряда термов свидетельствует о том, что их численные значения хорошо могут быть охвачены сериальной формулой Ридберга. [21]
Например, один из двух вышеупомянутых уровней молекулы СО9 смещается вверх, а другой - - вниз, и истинное, расстояние между ними значительно превышает расстояние, получаемое из сериальной формулы. В то же время происходит смешение собственных функций двух первоначальных состояний. [22]
В инфракрасной области спектра излучения водорода обнаружено четыре серии - Пашена, Брэкета, Пфунда и Хэмфри. Записать сериальные формулы для них и определить самую длинноволновую линию: 1) в серии Пашена; 2) в серии Хэмфри. [23]
Приведенные выше сериальные формулы подобраны эмпирически и долгое время не имели теоретического обоснования, хотя и были подтверждены экспериментально с очень большой точностью. Приведенный выше вид сериальных формул, удивительная повторяемость в них целых чисел, универсальность постоянной Ридберга свидетельствуют о глубоком физическом смысле найденных закономерностей, вскрыть который в рамках классической физики оказалось невозможным. [24]
Таким образом, уравнение Шредингера, примененное к изолированному атому водорода, позволяет определить спектр уровней энергии и спектр состояний без каких-либо дополнительных предположений. Постулаты Бора, использованные в § 9 для вывода сериальных формул водорода, уже содержатся в этом уравнении. [25]
Вторая группа полос была детально исследована Прайсом [3321] на приборе с дисперсией 2 3 А / мм. Прайс нашел, что эти полосы образуют серию, аналогичную сериям в атомных спектрах, для описания которой он предложил формулу, аналогичную сериальным формулам Ридберга для атомных спектров. Сравнение термов № 0 в сериальной формуле Ридберга с термами кислорода позволило Прайсу показать, что исследованные им полосы в электронном спектре № О обусловлены переходами с ряда возбужденных электронных состояний, соответствующих возбуждению электрона, не участвующего в образовании связи О - Ни локализованного у атома кислорода. Полоса, соответствующая п 3, находится, по-видимому, среди полос первой группы, не исследованной Прайсом. [26]
В результате анализа полос, расположенных в области близкого ультрафиолета и образующих секвенции Аи 0 - fc 1 4 - 2, он получил сериальную формулу v26441 5 [ 474 8 ( fl Va) - - 2 5 ( t) V2) 2 ] - [ 447 4 ( v 4 - V2) - 1 6 ( v V2) 2 ], удовлетворительно описывающую волновые числа кантов наблюдаемых полос. [27]
Вторая группа полос была детально исследована Прайсом [3321] на приборе с дисперсией 2 3 А / мм. Прайс нашел, что эти полосы образуют серию, аналогичную сериям в атомных спектрах, для описания которой он предложил формулу, аналогичную сериальным формулам Ридберга для атомных спектров. Сравнение термов № 0 в сериальной формуле Ридберга с термами кислорода позволило Прайсу показать, что исследованные им полосы в электронном спектре № О обусловлены переходами с ряда возбужденных электронных состояний, соответствующих возбуждению электрона, не участвующего в образовании связи О - Ни локализованного у атома кислорода. Полоса, соответствующая п 3, находится, по-видимому, среди полос первой группы, не исследованной Прайсом. [28]
![]() |
Фотография линий серии Бальмера. [29] |
В первую очередь были исследованы спектры щелочных металлов, затем щелочноземельных и некоторых других элементов. Несмотря на трудность расшифровки, и здесь найдены были серии, и, что очень важно, полученные формулы очень напоминали сериальную формулу для водорода. [30]