Studiul radiației electromagnetice de gaze rarefiate (de exemplu, tubul de evacuare) a arătat că fiecare dintre ele au un set definit de frecvențe discrete emise (lungimi de undă) - spectru linie. Fiecare atom dintr-un gaz rarefiat poate fi considerat a nu interacționa cu alți atomi. În consecință, spectrele de linie sunt caracteristice atomilor individuali ai materiei.
Un grup de linii spectrale din spectrul atomic, ale căror frecvențe respectă o anumită regularitate, se numește o serie spectrală.
Seriile cele mai clar spectrale se disting în spectrul atomului de hidrogen și a atomilor de hidrogen.
Pentru seria spectrală a atomului de hidrogen, I. Balmer a selectat o formulă empirică care reflectă discrepanța spectrului și face posibilă determinarea valorilor frecvențelor nnm. formând un spectru. Formula Balmer generalizată are forma:
unde este constanta Rydberg,
n și m sunt numere întregi pozitive care nu sunt egale cu zero și unul cu celălalt: (n = 1,2,3, ...; m = (n + 1), (n + 2), ....).
Seriile spectrale sunt formate din frecvențe care corespund aceleiași valori ale numărului n, dar la valori diferite ale numărului m. Cu creșterea m, liniile seriei se apropie reciproc; valoarea m = determină limita seriei, la care spectrul continuu se alătură frecvențelor mari.
În spectrul atomului de hidrogen, până la începutul secolului XX, au fost descoperite mai multe serii spectrale.
In regiunea ultravioletă a spectrului - seria Lyman (n = 1, m = 2,3,4.), În regiunea vizibilă - seria Balmer (n = 2, m = 3,4 ...), în infraroșu - seria Paschen (n = 3, m = 4,5,6 ...), Brackett (n = 4, m = 5,6, ....), Pfund (n = 5, m = 6,7, ...), Humphrey (n = 6, m = 7,8, ...).
Formula (2.1) arată că frecvența corespunzătoare oricărei linii spectrale poate fi reprezentată ca o diferență de două frecvențe - termenii spectral:
Studii spectrelor de mai mulți atomi complexe (heliu alcalin vapori de metal Li, Na, K) a arătat că valorile liniilor spectrale ale frecvenței pot fi reprezentate, de asemenea, în ceea ce privește o diferență, cu toate acestea, expresia lor în contrast cu (2.2) sunt mai complicate.
Linearitatea spectrelor atomice este o dovadă experimentală a discretității cantităților fizice care caracterizează proprietățile unui atom. Regularitățile observate au contrazis propozițiile de bază ale fizicii clasice, care s-au dovedit incapabile să le explice.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: