Виды спектров
Спектральный состав излучения веществ весьма разнообразен. Несмотря на это, все спектры можно разделить на три типа: непрерывные, линейчатые и полосатые спектры.
Линейчатые спектры состоят из отдельных спектральных линий (рис. 179); это означает, что вещество излучает свет определённых длин волн в определённых, очень узких спектральных интервалах. Каждая линия имеет конечную ширину.
Линейчатые спектры дают все вещества в газообразном атомарном (но не молекулярном) состоянии. В этом случае излучают атомы, не взаимодействующие друг с другом. Это самый фундаментальный, основной тип спектров.
Изолированные атомы излучают строго определённые длины волн, характерные для данного типа атомов.
Классическим примером линейчатого спектра является спектр атома водорода.
Спектральные закономерности в спектре атома водорода. Все частоты излучений атома водорода составляют ряд серий, каждая из которых образуется при переходе атома в одно из энергетических состояний из всех верхних энергетических состояний, т. е. состояний с большей энергией, пользуясь терминологией спектроскопии — переходов электрона с верхних возбуждённых уровней энергии на нижние уровни. На рис. 178, а изображены переходы на второй возбуждённый энергетический уровень, составляющие серию Бальмера, частоты излучения которой лежат в видимой области спектра. Серия названа по имени швейцарского учителя И. Бальмера, который ещё в 1885 г. на основе экспериментальных результатов вывел простую формулу для определения частот видимой части спектра водорода:
где — постоянная Ридберга, определённая из спектральных данных и позднее вычисленная на основе теории атома Бора. В этой формуле v — не частота, измеряемая в , а волновое число, равное обратному значению длины волны и измеряемое в .
Для определения частот излучения других серий атома водорода вместо двойки в знаменателе первой дроби в формуле (4.12) нужно поставить числа 1, 3, 4, 5.
Эта лекция взята со страницы лекций по всем темам предмета физика:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
Постулаты Бора в физике |
Оптические спектры в физике |
Лазер в физике |
Ядерные силы в физике |