Файл: 77. Спектрді трлері. Жтылу жне шыару спектрлеріні сипаттамасы.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 199
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
77.Спектрдің түрлері. Жұтылу жəне шығару спектрлерінің сипаттамасы Əртүрлі жарық көзінен шыққан сəулені қарастырсақ, оларды сипаттайтын спектрлері түрліше болады. Сиретілген газдар мен булардың шығаратын жарықтарының спектрлері жеке дискретті сызықтардан тұрады. Мысалы, инертті газдардың (гелий, неон, аргон сияқты), сутегі оттегі атомдарының жəне металл буларының жарығының спектрлері дискретті (жеке, дара) сызықтардан құралады. Ондай спектрлер сызықтық спектрлер деп аталады. Ал, қызған қатты денелер мен сұйықтар шығаратын жарық сəулесінің спектрлері тұтас болады. Яғни, мұндай спектрді құрайтын толқындардың ұзындығы үздіксіз жалғасып бір түспен екінші түстің жігі білінбей кетеді. Олардың толқын ұзындықтарын жəй көзбен ажырату мүмкін емес. Мысалы, қызған темір, қызған электр лампасының, шамның жалынындағы қызған көмір бөлшектерінің жарықтарының спектрлері тұтасып кетеді, сондықтан оны тұтас спектр деп атаймыз. Сызықтық спектрдің əрқайсысы белгілі бір монохрамат жарық толқын ұзындығына сəйкес келеді. Металдың булары мен инертті газдар жеке атомдардан құралғандықтан, олардың сызықтық спектрін дара атомдар береді, сондықтан ол атомдық спектрлер деп аталады. Атомның осы спектрлік сызықтары спектрдің көрінетін бөлігінде де, көрінбейтін инфраққызыл жəне ультракүлгін бөліктерінде де болады. Химиялық əртүрлі элементтердің атомдарының өздеріне тəн шығаратын спектрлері болады. Олар бір-біріне сəйкес келмейді. Жарық шығарып тұрған қатты жəне сұйық денелердің жəне атомдық газдардың сызықтық спектрімен тұтас спектрін сəуле шығару спектрлері деп атаймыз. Қызған, тұтас спектр беретін жарық көзінен тараған жарық, жолында тұрған заттан өткенде жарық спектрінің əр жерінде бірнеше қара-қоңыр жолақтар пайда болады. Яғни, оларда тұтас спектрге қарағанда, интенсивті жолақ кескіндер пайда болатынын көреміз. Егер оны суретке түсірсек, онда фотопластинка бетінде бірнеше ақшыл жолақтар пайда болады. Осындай жұтылу сызықтарының немесе жұтылу жолақтарының жиыны жұтылу спектрі немесе жолақ спектр деп аталады. Жолақ спектрлер əртүрлі заттар үшін əрқилы, біріне-бірі ұқсамайды, спектрдің түрліше алқаптарына орналасады да, олардың интенсивтіктері əртүрлі болады. Кирхгоф заңы бойынща атомдардың сəуле шығару сызықтары олардың жұтылу сызықтарына сəйкес келеді. Заттың буы арқылы ақ жарықты түсіргенде тұтас спектр бетінде қара-қоңыр сызықтар пайда болады. Осы қара-қоңыр сызықтар берілген химиялық элементтің шығару спектрінің сызықтарына дəл келеді. Сондықтан да бұл сызықтар жұтылу спектрі болып табылады. Сызықтық спектр беретін сəулені төменгі қысымдағы атомдық газ атомдары, бір-бірімен əлсіз əсерлесу кезінде де шығарады. Заттың сəуле шығаруы не жарық жұтуы, оның ішкі энергиясының өзгеруіне байланысты болады. Заттағы атомдар қозбаған негізгі күйде болса, заттың ішкі энергиясы да ең аз шамаға ие болады. Зат бөлшектеріне сырттан қосымша энергия берсек, олар оны жұтып, қалыпты немесе негізгі күйден қозған күйге көшеді. Атомдардың ішкі энергиясы үздіксіз өзгеріп отыруы мүмкін емес, ол секірмелі түрде, дискретті өзгереді. Олай болса, əр заттың молекулалары немесе əр элементтің атомдарының өздеріне тəн энергия күйлерінің белгілі дискрет мəндері болады. Сондықтан олар энергияны тек белгілі мөлшерде ғана жұтады немесе энергетикалық күйге көше алады. Энергия жұтқанда электрон (атом) төменгі энергетикалық деңгейден жоғарғы деңгейге, ал энергия шығарғанда жоғарғы энергетикалық деңгейден төменгі энергетикалық деңгейге ауысады. Əрбір элементтің атомдары тек өзіне сəйкес келетін энергетикалық деңгейлердің жүйесін ғана сипаттай алады (1.3- сурет).
а) жағдайында атом өздігінен жарық шығару (фотон) нəтижесінде, екінші энергетикалық күйден, бірінші энергетикалық күйге спонтанды түрде көшеді. б) жағдайында берілген жарық квантын (һν) жұту нəтижесінде бөлшек (электрон) бірінші энергетикалық күйден екінші энергетикалық күйге еріксіз көшеді (резонанстық көшу). в) жағдайында берілген жарық квантын жұтып, жарық (фотон) шығарады да екінші энергетикалық деңгейден бірінші энергетикалық деңгейге еріксіз көшеді (индукцияланады). Спектрдің ең төменгі деңгейі - бөлшектің қалыпты күйіне сəйкес келеді (Е0). Одан жоғары деңгейлердің əрқайсысы белгілі қозған күйлерге сəйкес Е1, Е2, Е3 жəне т.б. деңгейлерге орналасады.Бұл деңгейлерде атом мен молекуланың ішкі энергиясы көбірек болады. Бөлшекті негізгі деңгейден қозған деңгейге көшіруге жұмсалатын энергия қоздыру энергиясы деп аталады.78.Сұйықтардың құрылысы мен қасиеттеріГаздар мен кристалдар арасында аралық күй болып табылатын сұйық күйдін, осы екі күйге де тән кейбір ортақ қасиеттері болады. Мәселен, сұйықтардың да кристалл денелер тәрізді белгілі көлемі болатын болса, сонымен қатар сүйықтар газдар тәрізді өздері тұрған ыдыстын, пішінін қабылдайды. Кристалдық күйге бөлшектердің (атомдар мен молекулалардың) реттелген орналасуы тән болатын болса, газдарда бүл мағынада алсақ толық бейберекеттік (хаос) болады деуге болады.Рентгенографиялық зерттеулердің керсеткендей, сүйықтарда бүл мағынада да аралық күй бақыланады. Сұйықтарда бөлшектердің орналасуында таяу тәртіп бақыланады. Бұл дегеніміз кез келген бөлшекке қатысты онымен іргелес бөлшектердің орналасуында белгілі тәртіп болады, олар тәртіппен орналасады дегенді біддіреді. Бірақ берілген бөлшектен алыстаған сайын басқа бөлшектердің оған қатысты орналасуында зандылық азая береді де, тез арада тәртіптен жұрдай боламыз. Кристалдарда алыс тәртіп бар: кез келген бөлшекке қатысты тәртіппен орналасу біршама үлкен көлемдерде бақыланады.Сүйықтарда таяу төртіптіңболуы сүйық қүрылымын квазикристалд ық (кристалға үқсас) деп атауға мүмкіндік береді.Алыс тәртіптің болмауынан сұйықтарда негізінен бөлшектері тәртіппен орналасатын кристалдарға тән болатын анизотропия байқалмайды. Молекулалары созылыңқы болатын сұйықтарда біршама көлемде молекулалардың бірдей бағытталуы бақыланады, осының арқасында оптикалық және басқа кейбір физикалық қасиеттерінде анизотропия бақыланады. Мүндай сүйыктар
сұйык кристалдар деп аталып кетті. Оларда молекулалардың бағдарлануында ғана тәртіп бар да, ал молекулалардын өзара орналасуында байырғы сүйықтардағы төрізді алыс тәртіп байқалмайды.Сұйықтардың аралық қалыпта орналасуы олардың теориясын жасауды қиындатады. Сондықтан да сұйықтар теориясы, кристалдар мен газдар теориясына қарағанда нашар дамыған. Осы кезге дейін сүйықтардың қалыптастырылған жалпылама қабылданған теориясы жоқ. Сұйық күй теориясының кейбір мәселелерін шешуде Я. И. Френкель біршама еңбек атқарды.Я. И. Френкель бойынша сұйықтардағы жылулық қозғалыстын сипаты мынандай болады. Әрбір молекула қайсыбір уақыт аралығында белгілі тепе-тендік қалпынық төңірегінде тербеліп түрады. Уақыт өткен сайын молекула, молекула мөлшеріндей қашықтыққа секіріп өтіп, жана орын алып, өзінің тепе-тендік қалпының орнын өзгертеді. Сөйтіп, молекулалар белгілі қалыптарда бола отырып, сұйық ішінде тек баяу орын ауыстырып отырады екен. Я. И. Френкель көркемдеп суреттегеніндей, молекулалар сүйық ішінде көшпенділік өмір сүріп, үнемі кошіп-қонып жүреді, осы кезде олардың кысқа мерзімді көшіп-қонулары біршама ұзағырақ отырықшылықпен алмасып отырады. Мұндай орынықты уақыттары түрліше болады және оны жиі өзгеріп отырады, бірақ бір қалыпта тербеліп отыру уақыттары әрбір сұйық үшін белгілі шамаға ие болады жөне бұл шама температура артқан кезде күрт түседі екен. Осыған байланысты температура артқан кездс молекулалардың козғалғыштығы күрт артады, ал бұл дегеніміз тұтқырлығын да түсіреді деген сөз.Барлық жағынан алғанда кристалдардан гөрі сүйықтарға жақын болатын қатты денелер кездеседі. Мұнда денелер аморфтык (морт) денелер деп аталады, оларда анизотропия болмайды. Олардын, белшектерінің орналасуында сұйықтардағы тәрізді тәртіп бақыланады. Аморфтық қатты дененің сұйық күйге өтуі үздіксіз өтеді, ал кристалдар болса, сұйық күйге секірмелі түрде өтеді. Осылардың барлығы аморфтық денелерді әсіре салқындатылған сүйықтар деп қарастыруға мүмкіндік береді, олардың бөлшектерінің қозғалғыштығы тұтқырлықтын қатты артуының арқасында шектелген болады.Аморфтық қатты дененің нағыз үлгісі шыны болып табылады. Аморфтық денелер қатарына қара майлар, битумдар және т. б. жатады.79.Атомдық және кванттық физика. Жұтылу жəне шығару спектрлерінің сипаттамасы
Атомдық спектр — еркін немесе әлсіз әсерлесетін атомдардың (мыс., газ, бу) жұтылу және шығару спектрі. Ол атомның энергия деңгейлері арасындағы кванттық ауысулар нәтижесінде пайда болады. А. с. сызықтық спектр болып есептеледі, яғни олар жеке-жеке спектрлік сызықтардан тұрады. Спектрлік сызықтардың әр қайсысы Бордың жиіліктер шарты бойынша һ= Еі - Eк, (мұндағы h — Планк тұрақтысы) атомның Еі және Ек екі энергия деңгейі арасындағы ауысуға сәйкес келеді. Спектрлік сызықтар толқын ұзындығы (=), жиілік ()с/с, мұндағы с — жарық жылдамдығы) және фотон энергиясы (h) арқылы сипатталады. А. с-лерге энергиясының айырымы бірнеше эВ-тан аспайтын сыртқы электрондардың энергиялық деңгейіндегі ауысулар нәтижесінде пайда болатын, инфрақызыл (толқын ұзындығы бірнеше нм-ге дейінгі) және ультракүлгін спектрлер, сондай-ақ энергиясының айырмасы 1031104 эВ-қа жететін ішкі электрондардың энергиялық деңгейіндегі ауысулар кезінде пайда болатын рентгендік спектрлер, радиожиіліктегі спектрлер (атомның нәзік түзілісі мен аса нәзік түзілісі деңгейлеріндегі ауысуға сәйкес келетін) жатады. А. с-дің түрі берілген элемент атомының құрылысына ғана емес, сыртқы факторларға да (температура, қысым, электр және магнит өрістері) тәуелді. Ең қарапайым А. с. (сутек атомдары мен сутек тектес иондардың А. с-і) белгілі заңдылық бойынша орналасқан спектрлік сызықтар — спектрлік серияларды түзеді. Екі не одан да көп сыртқы электрондары бар атомдардың А. с-і күрделі болып келеді. Күрделі спектрлерде серияларды бір-бірінен ажырату қиын. А. с. сызықтарының нәзік түзілісі және аса нәзік түзілістері болады. Бұлар электронның спинімен (нәзік түзіліс) және атом ядросының магниттік және электрлік моменттерімен (аса нәзік түзіліс) байланысты. Электронның спиндік және орбиталық магниттік моменттерінің әсерлесуі атомның энергия деңгейлерінің бірнеше деңгейшеге жіктелуін (нәзік түзіліс) тудырады. Осының нәтижесінде атомның спектрлік сызығы бірнеше құраушыға жіктеледі. Осы сызықтар тобын мультиплет деп атайды. А. с-ді зерттеу атом құрылысын анықтау кезінде, спектроскопия мәселелерін шешуде т.б. маңызды рөл атқарады.РЕЗЕРФОРД ТӘЖІРИБЕЛЕРІЭлектрондардың массасы атомдардың массасынан бірнеше мың есе аз. Атом түгелдей алғанда бейтарап, сондықтан атомның негізгі массасы оның оң зарядталған бөлігіне келеді.Атомның ішіндегі оң зарядтың, олай болса, массаның да таралуын зерттеу үшін 1906 ж. Резерфорд атомды a-бөлшектермен атқылауды ұсынды. Бұл бөлшектер радийдің және басқа да кейбір элементтердің ыдырауы кезінде пайда болады. Олардың массасы электронның массасынан шамамен 8000 есе көп, ал оның оң заряды модулі бойынша екі еселенген электрон зарядына тең. Бұл толық иондалған гелийдің атомы екен.
a-бөлшектердің жылдамдығы өте зор: ол жарық жылдамдығының 1/15 бөлігіне тең.Резерфорд осы бөлшектермен ауыр элементтердің атомдарын атқылады. Массасы аз электрондар a-бөлшектердің траекториясын елеулі өзгерте алмайды. Мәселен, бұл автомобильге тиелген бірнеше ондаған грамдық ұсақ тастың автомобильдің жылдамдығын елеулі өзгерте алмайтыны сияқты.Атомның оң зарядталған бөлігі ғана a-бөлшектерді шашырата алады (қозғалыс бағытының өзгеруі). Сонымен a-бөлшектердің шашырауына қарап, атомның ішіндегі оң заряд пен массаның таралу сипатын анықтауға болады.80.Идеал газ күйінің теңдеуі81.Атомның құрылысы. Д.Д. Томсон жəне Э.Резерфорд моделі . АТОМ МОДЕЛЬДЕРІ – атом құрылымын түсіндіруге арналған болжал модельдер. 1897 ж. ағылшын физигі Джозеф Джон Томсон (1856 – 1940) солғын разрядтағы катодтық сәуленің магниттік және электрлік өрістерде таралуын зерттеу нәтижесінде теріс зарядты бөлшек – электронды ашқан. Осыдан 6 жыл өткен соң Томсон атом моделінің алғашқыларының бірі болып есептелетін өзінің моделін ұсынған. Осы модель бойынша атом оң зарядты сфера пішінді болып, оның ортасының ішінің әр жерінде теріс зарядты электрондар орналасқан болды. Сфера ішіне орналасқан электрондардың барлығының теріс зарядының қосынды мөлшері сфераның оң зарядымен тең болады деп жорылған. Модельдегі электрондар сфераның ортасында тербелетін кезде атом жарық шығарады деп есептелді. Томсонның ойынша электрондар сфераның ортасының айналасында топталатын болды. Томсонның моделі бойынша атомның массасы оның алып жатқан барлық көлемі бойынша біркелкі орналасатын болған.1908 – 1911 жылдар аралығында ағылшынның басқа бір физигі Эрнест Резерфорд (1871 – 1937) металл фольганың (латынша – парақ деген сөз) α-бөлшектерін шашырататындығын байқаған. Осы ғылыми тәжірибенің нәтижесінде α-Атомның алғашқы модельдері: а – У.Томсонның (1902); б – Дж.Томсонның (1904); Ф.Ленардтың (1903); г – Х.Нагаоканың (1904); д – Э.Резерфордтың (1911) моделібөлшектердің көпшілігі әлгі фольгадан өтіп кететіндігін, ішінара кейбір, онда α-бөлшектерінің 90° бұрышпен кері шағылысатындығы ғалымды ойландырған. Томсонның моделі бойынша атом массасы сфераның ішінде біркелкі орналасатын болса α-бөлшектердің барлығы бірдей әлгі фольгадан өтіп кетер еді, бірақ тәжірибеде олай болмай шықты, олай болса α-бөлшектің кейбіреуінің кері ба- ғытта шағылысуы тығыз массадан өте алмай (тебілген кәдімгі доптың кедергі қабаттан өте алмай кері серпілетіні секілді) серпілуінен болар деген тұжырым жасауға түрткі болған. α-бөлшектердің шашыратылуы атомның бүкіл массасы өте шағын көлем – атом ядросында топталған деген қорытынды шығаруға себепші болған. Атом ядросының диаметрі атомның диаметрінен 10000 есе кіші екені айғақталған. Резерфордтың тәжірибесіндегі көпшілік α-бөлшектердің ядроның массасының маңайынан өтетіндігін, ал кейбір α-бөлшектердің атом ядросымен соқтығысып, кері серпілетіндігі белгілі болған.
а) жағдайында атом өздігінен жарық шығару (фотон) нəтижесінде, екінші энергетикалық күйден, бірінші энергетикалық күйге спонтанды түрде көшеді. б) жағдайында берілген жарық квантын (һν) жұту нəтижесінде бөлшек (электрон) бірінші энергетикалық күйден екінші энергетикалық күйге еріксіз көшеді (резонанстық көшу). в) жағдайында берілген жарық квантын жұтып, жарық (фотон) шығарады да екінші энергетикалық деңгейден бірінші энергетикалық деңгейге еріксіз көшеді (индукцияланады). Спектрдің ең төменгі деңгейі - бөлшектің қалыпты күйіне сəйкес келеді (Е0). Одан жоғары деңгейлердің əрқайсысы белгілі қозған күйлерге сəйкес Е1, Е2, Е3 жəне т.б. деңгейлерге орналасады.Бұл деңгейлерде атом мен молекуланың ішкі энергиясы көбірек болады. Бөлшекті негізгі деңгейден қозған деңгейге көшіруге жұмсалатын энергия қоздыру энергиясы деп аталады.78.Сұйықтардың құрылысы мен қасиеттеріГаздар мен кристалдар арасында аралық күй болып табылатын сұйық күйдін, осы екі күйге де тән кейбір ортақ қасиеттері болады. Мәселен, сұйықтардың да кристалл денелер тәрізді белгілі көлемі болатын болса, сонымен қатар сүйықтар газдар тәрізді өздері тұрған ыдыстын, пішінін қабылдайды. Кристалдық күйге бөлшектердің (атомдар мен молекулалардың) реттелген орналасуы тән болатын болса, газдарда бүл мағынада алсақ толық бейберекеттік (хаос) болады деуге болады.Рентгенографиялық зерттеулердің керсеткендей, сүйықтарда бүл мағынада да аралық күй бақыланады. Сұйықтарда бөлшектердің орналасуында таяу тәртіп бақыланады. Бұл дегеніміз кез келген бөлшекке қатысты онымен іргелес бөлшектердің орналасуында белгілі тәртіп болады, олар тәртіппен орналасады дегенді біддіреді. Бірақ берілген бөлшектен алыстаған сайын басқа бөлшектердің оған қатысты орналасуында зандылық азая береді де, тез арада тәртіптен жұрдай боламыз. Кристалдарда алыс тәртіп бар: кез келген бөлшекке қатысты тәртіппен орналасу біршама үлкен көлемдерде бақыланады.Сүйықтарда таяу төртіптіңболуы сүйық қүрылымын квазикристалд ық (кристалға үқсас) деп атауға мүмкіндік береді.Алыс тәртіптің болмауынан сұйықтарда негізінен бөлшектері тәртіппен орналасатын кристалдарға тән болатын анизотропия байқалмайды. Молекулалары созылыңқы болатын сұйықтарда біршама көлемде молекулалардың бірдей бағытталуы бақыланады, осының арқасында оптикалық және басқа кейбір физикалық қасиеттерінде анизотропия бақыланады. Мүндай сүйыктар
сұйык кристалдар деп аталып кетті. Оларда молекулалардың бағдарлануында ғана тәртіп бар да, ал молекулалардын өзара орналасуында байырғы сүйықтардағы төрізді алыс тәртіп байқалмайды.Сұйықтардың аралық қалыпта орналасуы олардың теориясын жасауды қиындатады. Сондықтан да сұйықтар теориясы, кристалдар мен газдар теориясына қарағанда нашар дамыған. Осы кезге дейін сүйықтардың қалыптастырылған жалпылама қабылданған теориясы жоқ. Сұйық күй теориясының кейбір мәселелерін шешуде Я. И. Френкель біршама еңбек атқарды.Я. И. Френкель бойынша сұйықтардағы жылулық қозғалыстын сипаты мынандай болады. Әрбір молекула қайсыбір уақыт аралығында белгілі тепе-тендік қалпынық төңірегінде тербеліп түрады. Уақыт өткен сайын молекула, молекула мөлшеріндей қашықтыққа секіріп өтіп, жана орын алып, өзінің тепе-тендік қалпының орнын өзгертеді. Сөйтіп, молекулалар белгілі қалыптарда бола отырып, сұйық ішінде тек баяу орын ауыстырып отырады екен. Я. И. Френкель көркемдеп суреттегеніндей, молекулалар сүйық ішінде көшпенділік өмір сүріп, үнемі кошіп-қонып жүреді, осы кезде олардың кысқа мерзімді көшіп-қонулары біршама ұзағырақ отырықшылықпен алмасып отырады. Мұндай орынықты уақыттары түрліше болады және оны жиі өзгеріп отырады, бірақ бір қалыпта тербеліп отыру уақыттары әрбір сұйық үшін белгілі шамаға ие болады жөне бұл шама температура артқан кезде күрт түседі екен. Осыған байланысты температура артқан кездс молекулалардың козғалғыштығы күрт артады, ал бұл дегеніміз тұтқырлығын да түсіреді деген сөз.Барлық жағынан алғанда кристалдардан гөрі сүйықтарға жақын болатын қатты денелер кездеседі. Мұнда денелер аморфтык (морт) денелер деп аталады, оларда анизотропия болмайды. Олардын, белшектерінің орналасуында сұйықтардағы тәрізді тәртіп бақыланады. Аморфтық қатты дененің сұйық күйге өтуі үздіксіз өтеді, ал кристалдар болса, сұйық күйге секірмелі түрде өтеді. Осылардың барлығы аморфтық денелерді әсіре салқындатылған сүйықтар деп қарастыруға мүмкіндік береді, олардың бөлшектерінің қозғалғыштығы тұтқырлықтын қатты артуының арқасында шектелген болады.Аморфтық қатты дененің нағыз үлгісі шыны болып табылады. Аморфтық денелер қатарына қара майлар, битумдар және т. б. жатады.79.Атомдық және кванттық физика. Жұтылу жəне шығару спектрлерінің сипаттамасы
Атомдық спектр — еркін немесе әлсіз әсерлесетін атомдардың (мыс., газ, бу) жұтылу және шығару спектрі. Ол атомның энергия деңгейлері арасындағы кванттық ауысулар нәтижесінде пайда болады. А. с. сызықтық спектр болып есептеледі, яғни олар жеке-жеке спектрлік сызықтардан тұрады. Спектрлік сызықтардың әр қайсысы Бордың жиіліктер шарты бойынша һ= Еі - Eк, (мұндағы h — Планк тұрақтысы) атомның Еі және Ек екі энергия деңгейі арасындағы ауысуға сәйкес келеді. Спектрлік сызықтар толқын ұзындығы (=), жиілік ()с/с, мұндағы с — жарық жылдамдығы) және фотон энергиясы (h) арқылы сипатталады. А. с-лерге энергиясының айырымы бірнеше эВ-тан аспайтын сыртқы электрондардың энергиялық деңгейіндегі ауысулар нәтижесінде пайда болатын, инфрақызыл (толқын ұзындығы бірнеше нм-ге дейінгі) және ультракүлгін спектрлер, сондай-ақ энергиясының айырмасы 1031104 эВ-қа жететін ішкі электрондардың энергиялық деңгейіндегі ауысулар кезінде пайда болатын рентгендік спектрлер, радиожиіліктегі спектрлер (атомның нәзік түзілісі мен аса нәзік түзілісі деңгейлеріндегі ауысуға сәйкес келетін) жатады. А. с-дің түрі берілген элемент атомының құрылысына ғана емес, сыртқы факторларға да (температура, қысым, электр және магнит өрістері) тәуелді. Ең қарапайым А. с. (сутек атомдары мен сутек тектес иондардың А. с-і) белгілі заңдылық бойынша орналасқан спектрлік сызықтар — спектрлік серияларды түзеді. Екі не одан да көп сыртқы электрондары бар атомдардың А. с-і күрделі болып келеді. Күрделі спектрлерде серияларды бір-бірінен ажырату қиын. А. с. сызықтарының нәзік түзілісі және аса нәзік түзілістері болады. Бұлар электронның спинімен (нәзік түзіліс) және атом ядросының магниттік және электрлік моменттерімен (аса нәзік түзіліс) байланысты. Электронның спиндік және орбиталық магниттік моменттерінің әсерлесуі атомның энергия деңгейлерінің бірнеше деңгейшеге жіктелуін (нәзік түзіліс) тудырады. Осының нәтижесінде атомның спектрлік сызығы бірнеше құраушыға жіктеледі. Осы сызықтар тобын мультиплет деп атайды. А. с-ді зерттеу атом құрылысын анықтау кезінде, спектроскопия мәселелерін шешуде т.б. маңызды рөл атқарады.РЕЗЕРФОРД ТӘЖІРИБЕЛЕРІЭлектрондардың массасы атомдардың массасынан бірнеше мың есе аз. Атом түгелдей алғанда бейтарап, сондықтан атомның негізгі массасы оның оң зарядталған бөлігіне келеді.Атомның ішіндегі оң зарядтың, олай болса, массаның да таралуын зерттеу үшін 1906 ж. Резерфорд атомды a-бөлшектермен атқылауды ұсынды. Бұл бөлшектер радийдің және басқа да кейбір элементтердің ыдырауы кезінде пайда болады. Олардың массасы электронның массасынан шамамен 8000 есе көп, ал оның оң заряды модулі бойынша екі еселенген электрон зарядына тең. Бұл толық иондалған гелийдің атомы екен.
a-бөлшектердің жылдамдығы өте зор: ол жарық жылдамдығының 1/15 бөлігіне тең.Резерфорд осы бөлшектермен ауыр элементтердің атомдарын атқылады. Массасы аз электрондар a-бөлшектердің траекториясын елеулі өзгерте алмайды. Мәселен, бұл автомобильге тиелген бірнеше ондаған грамдық ұсақ тастың автомобильдің жылдамдығын елеулі өзгерте алмайтыны сияқты.Атомның оң зарядталған бөлігі ғана a-бөлшектерді шашырата алады (қозғалыс бағытының өзгеруі). Сонымен a-бөлшектердің шашырауына қарап, атомның ішіндегі оң заряд пен массаның таралу сипатын анықтауға болады.80.Идеал газ күйінің теңдеуі81.Атомның құрылысы. Д.Д. Томсон жəне Э.Резерфорд моделі . АТОМ МОДЕЛЬДЕРІ – атом құрылымын түсіндіруге арналған болжал модельдер. 1897 ж. ағылшын физигі Джозеф Джон Томсон (1856 – 1940) солғын разрядтағы катодтық сәуленің магниттік және электрлік өрістерде таралуын зерттеу нәтижесінде теріс зарядты бөлшек – электронды ашқан. Осыдан 6 жыл өткен соң Томсон атом моделінің алғашқыларының бірі болып есептелетін өзінің моделін ұсынған. Осы модель бойынша атом оң зарядты сфера пішінді болып, оның ортасының ішінің әр жерінде теріс зарядты электрондар орналасқан болды. Сфера ішіне орналасқан электрондардың барлығының теріс зарядының қосынды мөлшері сфераның оң зарядымен тең болады деп жорылған. Модельдегі электрондар сфераның ортасында тербелетін кезде атом жарық шығарады деп есептелді. Томсонның ойынша электрондар сфераның ортасының айналасында топталатын болды. Томсонның моделі бойынша атомның массасы оның алып жатқан барлық көлемі бойынша біркелкі орналасатын болған.1908 – 1911 жылдар аралығында ағылшынның басқа бір физигі Эрнест Резерфорд (1871 – 1937) металл фольганың (латынша – парақ деген сөз) α-бөлшектерін шашырататындығын байқаған. Осы ғылыми тәжірибенің нәтижесінде α-Атомның алғашқы модельдері: а – У.Томсонның (1902); б – Дж.Томсонның (1904); Ф.Ленардтың (1903); г – Х.Нагаоканың (1904); д – Э.Резерфордтың (1911) моделібөлшектердің көпшілігі әлгі фольгадан өтіп кететіндігін, ішінара кейбір, онда α-бөлшектерінің 90° бұрышпен кері шағылысатындығы ғалымды ойландырған. Томсонның моделі бойынша атом массасы сфераның ішінде біркелкі орналасатын болса α-бөлшектердің барлығы бірдей әлгі фольгадан өтіп кетер еді, бірақ тәжірибеде олай болмай шықты, олай болса α-бөлшектің кейбіреуінің кері ба- ғытта шағылысуы тығыз массадан өте алмай (тебілген кәдімгі доптың кедергі қабаттан өте алмай кері серпілетіні секілді) серпілуінен болар деген тұжырым жасауға түрткі болған. α-бөлшектердің шашыратылуы атомның бүкіл массасы өте шағын көлем – атом ядросында топталған деген қорытынды шығаруға себепші болған. Атом ядросының диаметрі атомның диаметрінен 10000 есе кіші екені айғақталған. Резерфордтың тәжірибесіндегі көпшілік α-бөлшектердің ядроның массасының маңайынан өтетіндігін, ал кейбір α-бөлшектердің атом ядросымен соқтығысып, кері серпілетіндігі белгілі болған.