ВУЗ:
Составители:
3
СОДЕРЖАНИЕ
1. СТРУКТУРА АТОМНЫХ СПЕКТРОВ 3
1.1. Энергетические уровни и спектр водорода и водородоподобных ионов 3
1.2. Спектры щелочных металлов 7
1.3. Спектры элементов с несколькими оптическими электронами 12
1.4. Атомные спектры и периодическая система Менделеева 14
2. ИЗУЧЕНИЕ СЕРИАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ СПЕКТРА АЛЮМИНИЯ 17
2.1. Уровни энергии и спектр атома алюминия 17
2.2. Экспериментальная часть 19
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 22
ЛИТЕРАТУРА 22
1. СТРУКТУРА АТОМНЫХ СПЕКТРОВ
1.1. Энергетические уровни и спектр водорода и водородоподобных
ионов
Атомы и ионы, находящиеся в свободном состоянии, испускают
характерные линейчатые спектры, состоящие из большого числа дискретных
спектральных линий. Условия для возбуждения таких спектров создаются во
многих источниках света, в которых вещество находится в достаточно
разреженном (газообразном или парообразном) состоянии, например в
пламени, электрической дуге или искре , а также в различных видах газового
разряда.
Излучаемые спектры тесно связаны с внутренним строением атомов и
несут информацию о строении их электронных оболочек, а также о ряде
свойств атомных ядер.
Наиболее простыми спектрами обладают одноэлектронные системы —
водород и водородоподобные ионы He
+
, Li
++
, Be
+++
и др. Следующие по
сложности — спектры щелочных и щелочноземельных элементов , атома гелия,
а также ряда элементов III группы периодической системы Менделеева. У этих
элементов в образовании энергетических уровней и оптических переходах
участвуют один или два электрона, а остальные электроны располагаются в
заполненных внутренних оболочках. Наиболее сложные спектры имеют
элементы с незаполненными внутренними оболочками, примером которых
могут служить Fe, Mo, W, редкоземельные элементы и др. В спектрах этих
элементов наблюдаются тысячи и десятки тысяч линий.
Теория атомных спектров и их систематика строятся на базе квантовой
механики атома.
Согласно квантовой механике , состояние электрона в одноэлектронном
атоме характеризуется четырьмя квантовыми числами n, l, m
l
и m
s
. Главное
квантовое число n характеризует полную энергию электрона E
n
в поле ядра с
зарядом Ze:
