ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.07.2024
Просмотров: 36
Скачиваний: 0
Спектральные линии, которые соответствуют переходу на нулевой уровень, называют резонансными. Они появляются и в спектрах поглощения. Большинство последних линий являются резонансными.
При увеличении энергии возбужденного атома электрон переходит на более высокие уровни. Его связь с ядром ослабевает. Если сообщить атому достаточно большую энергию, то можно полностью удалить электрон. Наименьшая энергия, необходимая для ионизации невозбужденного атома, называется потенциалом ионизации и измеряется в эВ. Потенциал ионизации больше, чем потенциал возбуждения любой спектральной линии в нейтральном атоме. Величина потенциала ионизации зависит от силы притяжения электрона к ядру. В каждом периоде таблицы Д.И.Менделеева при переходе к более тяжелым элементам потенциал ионизации увеличивается, а в каждой группе уменьшается. Поэтому самый низкий потенциал ионизации – 3,9эВ у цезия, расположенного в левом нижнем углу периодической системы, а самый высокой – 24,6эВ у гелия, который находится в правом верхнем углу.
В настоящее время измерены длины волн многих спектральных линий всех доступных элементов. В таблицах обычно приводят только часть известных линий. Теоретически число линий в спектре любого элемента бесконечно велико. Однако практически возбуждается только ограниченное число линий. Число наблюдаемых линий в спектре зависит от расщепления сложных уровней на простые. При расщеплении одной линии появляется две (дуплет), три (триплет) или еще большее число линий. Чем сильнее расщепление, тем сложнее спектр.
Практически полностью отсутствует расщепление у водорода. Единственный электрон в его атоме вращается строго симметрично в электрическом поле ядра. Положение уровней зависит только от главного числа n. Даже уровни с разными значениями квантового числа l, например 3s, 3p и 3d, имеют одинаковую энергию и сливаются в один. Поэтому в спектре водорода наблюдается всего 21 линия.
В атомах других элементов электрическое поле ядра искажено движением внутренних электронов. Особенно сильно искажено поле ядра и сильно расщеплены уровни в атомах, где имеется недостроенный d- или f-уровень. Такие элементы имеют самые сложные спектры. К ним относятся металлы всех побочных подгрупп, кроме трех первых: атомы металлов первой и второй подгруппы имеют нижний s-уровень, а в атомах третьей подгруппы при возбуждении одного электрона также нет недостроенных d- и f-уровней. Все элементы главных групп периодической системы имеют достаточно простой спектр.