Сутегі атомының спектрі

Сутегі атомы күйден күйге көшетін болсын. Бордың (2.1) екінші постулатын пайдаланып, жарық квантының энергиясы үшін мына өрнекті жазамыз.

(2.9)

мұндағы және – жоғарғы және төменгі энергия деңгейлеріне сәйкес бас кванттық сандар. (2.9) өрнектен спектрлік сызықтың толқындық саты былай анықталады:

(2.10)

Осы формуланы Бальмердің сериялық формуласымен салыстырып Ридберг тұрақтысын үшін формуласын табамыз:

³,

(2.11)

белгісі ядро массасы шексіз ауыр, ал ядро қозғалмайды деп мәселені жеңілдетіп алынғанын көрсетеді. Бұл жағдайда Ридберг тұрақтысы барлық сутегі тәрізді атомдар үшін бірдей болады.

Мәселені, дәлірек қарастырғанда ядроның қозғалысы да есепке алынуы керек. Мұны ескеру үшін m электрон массасын келтірілген массаға ауыстыру керек. Бұл жуықтауда Ридберг тұрақтысын ядро массасына тәуелді:

(2.12)

Сондықтан да сутегі атомдары тәрізді әртүрлі атомдар үшін алынған оның мәндері бір – бірінен өзгеше болады. Сутегі атомы үшін (2.12) формуладан R алынады, бұл тәжірибеден белгілі мәнге дәл келеді.

Сутегі атомы үшін жоғарыда келтірілген теориялық заңдылықтар тәжірибе нәтижелерін өте дәл кескіндейді. Мәселен, Ридберг тұрақтысының ядро массасына тәуелділігін (2.12) формула дәл беретіндігі соншалықты, осы тәуелділік негізінде сутегінін ауыр изотопы – дейтерийдің бар екендігі жөнінде қорытынды жасауға болады. Z тұрақты болғанда ядро массасыннын өзгеруі спектрлік сызықтардың ығысуын тудыратын (2.12) өрнектерден көшеді.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: