atomi spektrumok
Atomic spektrumok, abszorpciós spektrumok és emissziós ingyenes vagy gyengén kölcsönható atomok eredő sugárzási kvantum közötti átmeneteket az energia szintet. Atomic megfigyelt spektrumokat a hígított gázok vagy gőzök, valamint a plazma. Atomic spektrumokat - .. Ruled, vagyis ez áll a egyes spektrális vonalak, amelyek mindegyike megfelel az átmenet két elektron szintek Ei atom energia és Ec és jellemzi a frekvencia értéke V abszorbeált vagy kibocsátott elektromágneses sugárzás szerinti Bohr frekvencia hipotézist (lásd Bohr posztulátumát), hv = Ei - Ek. ahol h - Planck állandó. Együtt a frekvenciájú spektrális vonal jellemzi hullámhosszú λ = c / v (c - fénysebesség), és a hullám száma v / c = 1 / λ. A frekvencia a spektrális vonalak kifejezett s -1. hullámszám - cm -1. hullámhossz - nanométerben és mikrométer, és a angström (A). A spektroszkópia hullámszám is betűvel jelöljük v. A spektrumokat az atomok egyes kémiai elem az egyéni, a hullám száma vonalas spektrum a kémiai elemek a táblázatban megadott.
Under atomi spektrumok szűken megérteni az optikai spektrumok atomok, m. E. A spektrumok amelyek fekszenek a látható, közeli infravörös (hullámhosszak akár néhány nm), és ultraibolya tartományában a spektrum és a megfelelő átmenetek szintje közötti külső elektronokat jellemző fajták energiáinak néhány eV (a hullámszám skála - a sorrendben több tízezer cm -1). Atomi spektrumok a széles értelemben vett, és magában foglalja továbbá a jellegzetes Röntgen-spektrumok az atomok megfelelő átmenetek szintje közötti belső atomok elektronjainak energiával különbségek nagyságrendű 10 3 -10 4 eV, és a spektrumok a rádiófrekvenciás régióban, ami közötti átmenetek finomszerkezetű szintek és hiperfinom szerkezete (lásd is Radiospectroscopy) és az átmenetet a nagyon magas gerjesztett atomok (lásd Rydberg állapotban egy atom).
Egy adott kémiai elem figyelhető színképvonalak semleges atomok és ionizált atomi színképvonalak. semleges atomi spektrum vonal jelet döntött a római szám I elem szimbólum tartozó vonalakat pozitív ionok, - számadatok II, III. ion megfelelő multiplicitás (például nátrium-jodid, NaII, NaIII. Na, Na +. Na 2+.), gyakran beszélnek az 1., 2., 3.. A spektrum ezt az elemet.
A legegyszerűbb atomi spektrumok van hidrogénatom és hidrogén ionok (spektrumok HI, Heii, LiIII.), Amely áll szabályosan elhelyezett spektrális képező vonalak egy spektrális széria. A hullámszám a sorozat a spektrális vonalak hidrogénatom és hidrogén ionok által megadott képlettel
nk, és ahol ni - a fő kvantum számokat a felső és az alsó energiaszintet részt kvantum átmenet (lásd 1. ábra a cikkben atom), R - Rydberg állandó, Z - atomszám. Amikor nk = 1, 2, 3, 4, 5, 6, és ni = nk + 1, nk + 2. 5 hidrogén (Z = 1) kapunk, rendre Lyman, Balmer, Paschen, Brackett, Pfund, Humphrey. Minden sorozat van egy határ - határ ionizáció, a megfelelő ni → ∞; Egy sorokat konvergáló a ionizációs limit. In vitro megfigyelések hidrogén-spektrum (például elektromos kisülések) Lyman sorozat kapjuk, mint az abszorpciós és emissziós. A napenergia-spektrum figyelhető meg az abszorpciós és a Balmer sorozat (amely kapcsolatban van a gerjesztési magas hőmérsékleten, a kezdeti szintje NK = 2).
A spektrális vonal hidrogénatomja doublet finom szerkezetű közötti kölcsönhatás miatt elektronok spin orbitális perdület (lásd spin-pálya kölcsönhatás), a nagysága a felosztása vonalak - a sorrendben a tized cm- 1. Ez hasító hidrogén-ionokra arányosan növekszik Z 4. azaz a fene - 16-szor képest HI.
Egy viszonylag egyszerű spektrumokat alkálifém- atomok, amelyeknek egyetlen külső elektronsugarak és spektrális vonalak is csoportosítva sorozat (fő sorozat, diffúz sorozat, éles sorozat et al.), És doublet finom szerkezetű, a hasító-érték növekedésével gyorsan emelkedik Z (a Li Cs).
Bonyolultabb atomi spektrumok van atomok két külső elektronok Bonyolultabb spektrumok atomok három vagy több, a külső elektronok. Különösen komplex spektruma elemek, amelyek befejezése zajlik belső elektronhéjak (D- és F-átmeneti elemek a kagyló; lásd az elemek periódusos rendszere). A komplex spektruma a sorozat nem osztja. Spektrális vonalak csoportot alkotnak - multiplet. A legkomplexebb atomi spektrumok számos spektrális vonalak eléri sok ezer.
Értelmezése a spektrumok létrehozásával komplex áramkörök kvantum energia szintjét és a közöttük lévő átmenetek nehéz feladat taxonómia atomi spektrumok. Rendszertana atomi spektrumok alapul a teljesítményszinteket egy atom kvantum számokat és kiválasztási szabályok, amelyek meghatározzák, amelyek a kvantum átmenetek lehetségesek.
Ábra lásd a cikk optikai spektrumok.