Квантовая оптика. Атомная и ядерная физика. Физика элементарных частиц. Кузнецов С.И. - 60 стр.

UptoLike

Составители: 

60
Тема 6. МОДЕЛИ АТОМОВ. АТОМ ВОДОРОДА
ПО ТЕОРИИ БОРА
6.1. Закономерности в атомных спектрах
6.2. Ядерная модель атомов (модель Резерфорда)
6.3. Элементарная теория Бора
6.4. Опыт Франка и Герца
6.1. Закономерности в атомных спектрах
Итак, что же такое атом? Изолированные атомы в виде разрежен-
ного газа или паров металлов испускают спектр, состоящий из отдель-
ных спектральных линий (линейчатый спектр). Изучение атомных
спектров послужило ключом к познанию строения атомов.
Прежде всего, в экспериментах было замечено, что линии в спек-
трах расположены не беспорядочно, а сериями. Расстояние
между ли-
ниями в серии закономерно уменьшается по мере перехода от длинных
волн к коротким.
Швейцарский физик Й. Бальмер в 1885 году установил, что длины
волн серии в видимой части спектра водорода могут быть представлены
формулой:
4
λλ
2
2
0
=
n
n
, (6.1.1)
где
λ
0
= const, n = 3, 4, 5,…
В спектроскопии принято характеризовать спектральные линии не
частотой, а величиной, обратной длине волны:
c
ν
λ
1
= . (6.1.2)
Если преобразовать (6.1.1) с учетом (6.1.2), то получим:
=
22
1
2
1
'
λ
1
n
R , (6.1.3)
где
17
м1009,1'
=R постоянная Ридберга, n = 3, 4, 5,…
В физике
постоянной Ридберга называют и другую величину:
c
R
R
=
' = 3,29·10
15
c
–1
.
Формулу Бальмера (6.1.3) можно переписать в виде
=
22
1
2
1
ν
n
R . (6.1.4)
Дальнейшие исследования показали, что в спектре водорода имеет-
ся еще несколько серий: