Атомная и ядерная физика: Физический практикум по курсу "Физические основы квантовой электроники". Часть 1. Затрудина Р.Ш. - 28 стр.

UptoLike

Составители: 

28
Ïåðâûå òðè ëèíèè áàëüìåðîâñêîé ñåðèè îáû÷íî õîðîøî
âèäíû è èõ óñëîâíî îáîçíà÷àþò
λ
α
,
λ
β
è
λ
γ
. Îíè èìåþò öâåòà
ñîîòâåòñòâåííî: êðàñíûé (n
1
= 2, n
2
=3), ñèíå-çåëåíûé (n
1
= 2, n
2
=4)
è ôèîëåòîâûé (n
1
= 2, n
5
=5).
1.3. Ó÷åò äâèæåíèÿ ÿäðà
Âûøåïðèâåäåííûå ôîðìóëû áûëè ïîëó÷åíû â ïðåäïîëîæå-
íèè, ÷òî ýëåêòðîí âðàùàåòñÿ âîêðóã íåïîäâèæíîãî ÿäðà, êîòî-
ðîå èìååò áåñêîíå÷íî áîëüøóþ ìàññó.  äåéñòâèòåëüíîñòè æå ìàññà
ÿäðà êîíå÷íà, ïîýòîìó, ôàêòè÷åñêè, ÿäðî è ýëåêòðîí âðàùàþò-
ñÿ âîêðóã îáùåãî öåíòðà ìàññ. Ýòî äâèæåíèå ìîæíî ó÷åñòü, çà-
ìåíèâ â ôîðìóëå (9) ìàññó ýëåêòðîíà m
å
íà ïðèâåäåííóþ ìàññó
µ
=
+
mm
mm
ep
ep
, ãäå m
p
— ìàññà ïðîòîíà.  ýòîì ñëó÷àå ïîñòîÿííàÿ
Ðèäáåðãà ðàâíà
R
em
mm
R
mm
e
ep ep
=
+
=
+
4
2
0
23
32
1
11
πεη
//
, (14)
ãäå R
— çíà÷åíèå ïîñòîÿííîé Ðèäáåðãà â ïðåäïîëîæåíèè íå-
ïîäâèæíîãî ÿäðà.
Ñðàâíåíèå äëèí âîëí, ðàññ÷èòàííûõ ïî ôîðìóëå (10) ñ
ïîñòîÿííîé (14), è ýêñïåðèìåíòàëüíûõ çíà÷åíèé ïîêàçûâàåò,
÷òî äëÿ ñåðèè Ëàéìàíà, êîòîðàÿ íàáëþäàåòñÿ â îáëàñòè âàêó-
óìíîãî óëüòðàôèîëåòà, ñîãëàñèå õîðîøåå, à äëÿ ñåðèè Áàëüìå-
ðà (âèäèìàÿ îáëàñòü ñïåêòðà) — ïëîõîå. Ýòî ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî
ñðàâíèâàþòñÿ ðàçíûå âåëè÷èíû: ïî ôîðìóëå (10) ðàññ÷èòûâà-
åòñÿ äëèíà âîëíû ñïåêòðàëüíîé ëèíèè, êîòîðàÿ íàáëþäàëàñü
áû â âàêóóìå, à ýêñïåðèìåíòàëüíûå çíà÷åíèÿ äëèí âîëí â âè-
äèìîé îáëàñòè íàáëþäàþòñÿ â âîçäóõå. Ïîêàçàòåëü ïðåëîìëå-
íèÿ âîçäóõà õîòÿ è áëèçîê, íî íå ðàâåí åäèíèöå è çàâèñèò îò
äëèíû âîëíû:
n
возд
−= +
+
−−
1 27260
153 58
10
1318
10
10
32 34
8
(
,
()
,
()
)
λλ
.
Äëèíà ñïåêòðàëüíîé ëèíèè â âîçäóõå ðàâíà