Лекции по атомной механике Том 1 - Борн М.
Скачать (прямая ссылка):
теплового (эквивалента эрга 2,39-10-п, а именно 312 кал.
Наконец, в качестве меры энергии использовывается напряжение V в вольтах,
которое должен пройти электрон, чтобы приобрести данную энергию. Так,
имеем:
Для энергии водородного электрона получается 13,53 Volt, Формула подсчета
имеет следующий общий вид:
(7) 1 Volt=23,0 - = 1,59-10 -12 эрг=8,11.103 см-".
4 ' мол. v
Напряжение V здесь измеряется так же, как и в опытах с ударами электронов
(см. введ. § 3). Формула (6), кроме серии Бальмера, содержит еще
следующие водородные серии:
1. Ультрафиолетовую серию Лимана
Ввиду того, что первый терм этой серии соответствует нормальному
состоянию, она появляется при "невозмущенном" водороде, как серия
поглощения.
2. Ультракрасную серию Пашен а
W1 = - Rh=2,\b.\0-lx эрг.
153
Для Z= 2 мы получаем спектр ионизированного гелия ("искро-"ой спектр
гелия")
В этом спектре линии, соответствующие квантовым числам
Это подобие искрового спектра Не водородному спектру обязано тому, что
прежде его писали в форме
Наблюдаемые же в некоторых звездных туманностях линии, подчиняющиеся
этому закону, приписывали водороду.
Бор объяснил эту загадку и нашел разницу между постоянными Ридберга /?ни
/?не, основываясь на различии ядерных масс (3).
С'помощью Z- 3 получается еще никогда не наблюдаемый спектр двояко
ионизируемого лития (L1+4).
Кроме числовых совпадений спектров в пользу боровской модели атома
говорят также отношения разных величин. Для радиуса основной траектории
(если ее представлять в виде круга) водородного атома по (10) § 22
получаем для р-т
Порядок этой величины совпадает с оценками, выведенными в кинетической
теории газов и других атомных теорий.
Для больших полуосей возбужденных водородных эллипсов -по (10) § 22 можно
написать:
Перейдем к вопросу о неводородоподобных спектрах. Как уже говорилось в §
21 мы объясняем возникновение этих спектров переходами между
стационарными состояниями (Бор), при которых существенно то, что
"оптический электрон^ под воздействием корпуса атома движется по
траекториям, описываемым посредством поля центральных сил. Это
представление процесса объясняет некоторую из самых важных закономерно-
(я=2Л0
(ля л/;)'
находятся очень близко возле линий водорода
(8)
<9)
а = ац'П2.
Радиусы Не + и Ц++ меньше в отношении 1:2 и 1:3.
§ 24. Расположение серий неводородоподобных спектров
154
стей в сериях спектров, именно существование многих серий, каждая из
которых более или менее похожа на соответствующий тип водородных серий,
В центральном поле (не кулоновском) движение зависит по § 21 не только от
главного квантового числа п, на и от побочного квантового числа k.
Энергия будет функцией от п и k. k имеет простое механическое значение:
оно представляет
н
общий импульс вращения электрона,.измеренный в единицах
Z тс
Боровское выражение частот посредством разности энергий
Т=-^- (н^(1)-
соответствует общему результату опыта, заключающегося в том, что частоту
одной линии любого спектра, который вообще можно систематизировать, можно
записать, как разницу двух терм. В нашей простой модели атома термы
зависят от двух целых чисел п и k и могут, следовательно, быть
обозначенными, как л*. Применяя принцип соответственности, мы находим,
что только такие термы комбинируются между собой, для которых k
отличаются на +1. Сравним^спектр, ожидаемый теоретически, со спектром,
наблюдающимся в действительности. Эмпирический. ряд термов располагается
по сериям. Отдёльные термы обозначаются их номерами в серии термов, а
также знаком, указывающим серию. Обычные обозначения этих термовых серий
ведут свое начало от сложившихся исторически обозначений соответствующих
линейных серий s (резкая побочная серия), р (главная серия,) d
(диффузионная побочная серия), / (фундаментальная- основная серия, часто
называемая также b- Бергман-серия), g (иногда также называется / или /*)
и т. д. Таким образом имеется одна серия s-термов, одна р-, далее d-, f-
......и т. д. термов.
Каждая из них может в свою очередь быть многократной.
Но сейчас мы об этом не будем говорить.1 В обыкновенной
спектроскопической нумерации терм по сериям мы получим следующую наглядно
расположенную термную схему:
Is 2s 3s 4s 5s 6s....
2/7 3/7 4p 5p 6/7. ...
3d 4 d bd 6 d______
4/ bf 6/....
5g 6g....
В каждой из этих серий с увеличением числа членов, термы, уменьшаясь,
приближаются к нулю. Чтобы проследить, как наши числа п як отвечают этим
числам и буквам, проделаем
1 Понять обилие термов, исходя из предположения центрально-
симметричного силового поля невозможно. Его можно скорей свести к
пространственному квантованию пути оптического электрона в остове.
155
следующий опыт с комбинациями термов. При нормальных обстоятельствах (т.
е. когда атомы не возмущены внешними воздействиями и находятся в
непосредственном взаимодействии с полем излучения) имеют место следующие
правила1:
1. Два терма одинаковых серий никогда не комбинируются.
2. Комбинируются только: s - термы с р- термами; р- термы с s-термами
