Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
СПЕКТРАЛЬНАЯ СЕРИЯ

СПЕКТРАЛЬНАЯ СЕРИЯ

СПЕКТРАЛЬНАЯ СЕРИЯ - группа спектральных линий в атомныхспектрах, частоты к-рых подчиняются определ. закономерностям. Линии определённойС. с. в спектрах испускания возникают при всех разрешённых квантовых переходахс разл. нач. верх. уровней энергии на один и тот же конечный ниж. уровень(в спектрах поглощения - при обратных переходах). С. с. наиб. чётко проявляютсяв спектрах атомов и ионов с одним и двумя электронами во внеш. оболочке(в спектрах водорода и водородоподобных атомов, гелия и гелийподобных атомов, <атомов щелочных металлов и т. д.).

Спектры атома водорода и ионов с одним электроном состоят из С. с.,линии к-рых характеризуют волновые числа:

где n₀ и - главные квантовые числа нижнего и верхних уровней энергии, междук-рыми происходит соответствующий квантовый переход, Z - спектроскопич. <символ (для нейтральных атомов Z=1),, т и М - массы электрона и ядра атома соответственно, R- Ридберга постоянная. Для атома водорода R_M =109677,583436см ^-1. В зависимости от п ₀ для водородоподобныхсистем получаются различные С. с.: при n₀ = 1 - серия Лаймана, <при n₀ = 2 - серия Бальмера, n₀= 3 - серия Пашена,n₀= 4 - серия Брэкета, n₀ = 5 -серия Пфунда, <при n₀ = 6 - серия Хамфри. Линии этих серий имеют обозначения:для серии Лаймана (в порядке возрастания v)и т. д.; Бальмера -и т. д. Расстояния между линиями С. с. с ростом n₁ уменьшаются, <и С. с. сходится к границе серии (КВ-границе, соответствующей ),за пределами к-рой находится непрерывный спектр. Серии Лаймана и Бальмераобособлены, остальные С. с. частично перекрываются. Границы первых трёхС. с. атома водорода - 912, 3648 и 8208.

Атомы щелочных элементов близки по строению к атому водорода, однакоони обладают более сложной энергетич. структурой. Для них выделяют в осн.4 С. с.: n₀s - п ₁ р - главная серия, п ₀ р- п ₁s - резкая (или первая побочная) серия, п ₀ р- n₁d - диффузная (или вторая побочная) серия, ( п ₀+1)d - n₁f - фундаментальная (или серия Бергмана); здесьn₀ - гл. квантовое число осн. состояния, s-, p-, d- и f -состояния соответствуют l =0,1, 2, 3 [эти обозначениядали названия С. с.: s (sharp) - резкая,(principal) - главная, d(diffuse) - диффузная, f (fundamental)- фунда ментальная].

В рентг. спектроскопии С. с. обозначают буквами К, L, М и т. <д. в соответствии с уровнем (слоем) ниж. состояния ( п ₀ =1,2, 3 и т. д.) по мере его удаления от ядра атома (см. Рентгеновскиеспектры).

Лит.: Бете Г., Солпитер Э., Квантовая механика атомов с одними двумя электронами, пер. с англ., М., 1960; Ельяшевич М. А., Атомная имолекулярная спектроскопия, М., 1962; Фриш С. Э., Оптические спектры атомов, <М.- Л., 1963. В. П. Шевелъко.