Составители:
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
μ+
−
μ+
=ν
2
22
2
11
)(
1
)(
1
~
nn
R
, (В.1)
где
~
ν≡ 1
λ
(см
−1
) – волновое число, R – постоянная Ридберга, выра-
женная в обратных сантиметрах,
n
1
и n
2
– целые числа, μ
1
и μ
2
– дроб-
ные добавки,
постоянные для данной серии линий
1
.
Для водорода
μ
1
= μ
2
= 0. При фиксированном n
1
линии с различны-
ми
n
2
= (n
1
+ 1), (n
1
+ 2), (n
1
+ 3)… образуют серию. При n
1
= 2 – серию
Бальмера, которая попадает в видимую область, а потому была изучена
первой. Серия Лаймана (
n
1
= 1) приходится на вакуумную ультрафиоле-
товую область (воздух поглощает излучение с
λ < 185 нм) и потому бы-
ла обнаружена последней, почти 40 лет спустя.
Вам предстоит проверить правильность формулы Бальмера-
Ридберга и определить величину постоянной
R (в работе "постоянная
Ридберга"), либо проверить правильность первой квантовой теории,
теории атома Резерфорда-Бора и определить величину сдвига линий в
спектрах водорода и дейтерия, возникающую из-за различия масс ядер.
А заодно – познакомиться с простейшими оптическими спектральными
приборами – трехгранной призмой или интерферометром Майкельсона,
который был им придуман для того, чтобы проверить, как скорость све-
та зависит от взаимной ориентации луча и скорости Земли.
Формула (В.1) сыграла очень заметную роль в зарождении и ста-
новлении квантовой механики и современных представлений о микро-
мире. Она была найдена экспериментально, при поиске
закономерностей в спектрах, которые помогли бы найти ключ к строе-
нию атома, или хотя бы к тайне процесса излучения. И она дала необ-
ходимую информацию, причем так много сразу, что для осознания ее
потребовалось 23 года, ушедших на вполне естественные попытки опи-
сания процессов излучения и поглощения в рамках сформированных
веками законов классической физики. Были и редкие успехи, и более
частые неудачи на этом пути, но в конце концов именно попытки клас-
сического описания свойств излучения и привели к формулировке ос-
нов квантовой физики. В том числе (или в первую очередь) – к
1
Позже, когда стала ясна природа этой закономерности, знаменатели стали
записывать как (n - Δ), где Δ может быть и больше единицы, а n – номер атом-
ной орбиты. Поправки Δ – результат взаимного проникновения электронных
оболочек. Называют их квантовый дефект.
6
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- …
- следующая ›
- последняя »
