Дополнительные главы атомных спектров. Волошина Т.В - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

19
При переходах оптического электрона в атоме Аl возникают следующие
основные серии спектральных линий:
4
2
S — п
2
P n=4, 5, 6,... — главная серия;
3
2
P — п
2
D п=3, 4, 5,... — первая побочная (диффузная) серия;
3
2
P — п
2
S п=4, 5, 6,... — вторая побочная (резкая) серия;
3
2
D — п
2
F n=4, 5, 6,... — серия Бергмана.
Таким образом, в спектре алюминия имеются те же серии линий, как и в
случае щелочных металлов . Однако поскольку нижним термом у А1 является
3
2
P - терм, то в его спектре главная серия и две побочные как бы меняются
ролями. Роль главной серии у алюминия играют две побочные серии, которые
возникают при переходах на основной терм атома 3
2
P. Линии этих серий
наиболее интенсивны. Они наблюдаются как в испускании, так и в поглощении
(у щелочных элементов в поглощении линии главной серии).
Вследствие большого квантового дефекта нижнего терма 3
2
P он
расположен довольно глубоко . Резонансные линии Аl, соответствующие
переходам 3
2
P—4
2
S и 3
2
P—3
2
D, лежат в ближней УФ части спектра. Другие
линии обеих побочных серий являются еще более коротковолновыми.
Интересно отметить, что терм 4
2
S располагается значительно глубже терма 3
2
D,
хотя главное квантовое число у последнего меньше.
Мультиплетная структура линий обеих побочных серий обусловлена
дублетным расщеплением нижнего 3
2
P-тepмa (расщепление
2
D-термов мало).
Поэтому линии имеют вид дублетов , расстояние между компонентами которых,
выраженное в частотах (волновых числах), остается постоянным для всех
членов серий.
При возбуждении электронов атомного остатка возникают так
называемые смещенные термы. У алюминия наиболее глубоким из них
является квартетный терм
4
Р, принадлежащий конфигурации 3s3p
2
, энергия
возбуждения которого составляет 3,6 эВ . Остальные термы этой конфигурации,
так же как и термы конфигураций 3s3p4s, 3s3p3d и др. лежат выше потенциала
ионизации атома. Смещенные термы не играют большой роли в спектре
алюминия и на схеме уровней (рис. 5) они не показаны.
2.2. Экспериментальная часть
В данной работе изучаются основные закономерности сериальной
структуры спектра алюминия. С этой целью фотографируется спектр излучения
алюминия, и определяются длины волн его спектральных линий. Линии
группируются в серии и находятся значения эффективных квантовых чисел и
квантовых дефектов энергетических уровней.
Описание установки . Основные линии алюминия лежат в
ультрафиолетовой части спектра. Поэтому для фотографирования его спектра
используется кварцевый спектрограф ИСП-28 (ИСП-30). В качестве источника
света применяется дуга переменного тока , питание которой осуществляется
стандартным дуговым генератором типа ДГ-2 или ИВС-28.
В дуге используют электроды из спектрально чистого алюминия. Они
должны быть заточены на конус с несколько затупленным концом (острый

Страницы