Формула на Балмер

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене

Емисионен спектър на водородния атом. Формула на Балмер

Ако сноп светлинни лъчи, получени от нажежено тяло, се пропуска през стък¬лена призма, става разлагане на снопа на монохроматични лъчи във видимата част на спектъра. С призма от кварцово стъкло може да се наблюдава това яв¬ление и за ултравиолетовото излъчване. Разлагането се дължи на различния ко¬ефициент на пречупване на лъчите в дадена материална среда, като този коефи¬циент намалява с увеличаване на дължината на вълната. Получените лъчи мо¬же да се регистрират на фотографска плака, при което се получава спектърът на даденото тяло.

  • В случая кулоновото взаимодействие е изразено по старата система CGS, според която диалектричната константа на вакуума ео = 1.

Всяко вещество, в каквото и агрегатно състояние да се намира, при много висока температура дава такъв спектър, който се нарича емисионен. При газо¬вете емисионен спектър се получава и при електричен разряд. Емисионните спектри са два вида: непрекъснати, които се получават от твърди и течни тела(това е топлинното излъчване), и прекъснати, които се получават от разредени газове. Прекъснатите спектри от своя страна се делят на линейни, когато газът е в атомно състояние, и ивични, когато той се състои от молекули. Обикнове¬но емисионните прекъснати спектри са линейни, защото при висока температу¬ра повечето от молекулите се разлагат на атоми. Затова те често се наричат атомни спектри. Най-простият атомен спектър е на водорода (фиг. II. 2). Във видимата област, съответстваща на интервала от дължини на вълни 400-700 nm в спектъра на во¬дорода се наблюдават само 4 линии: На, Hp, Ну, и Н6. В по-късовълновата ултра¬виолетова област се наблюдават още линии, които заедно с първите четири обра¬зуват една серия. През 1885 г. швейцарският математик Балмер (Balmar) намира следната фор¬мула, която много добре отразява разположението на тези линии:

(II. 3) v = 3,3.1015 (1/22 - 1/m2) s-K

В тази формула v е честотата на светлинните трептения (v = с/Х); т — цяло число, по-голямо от 2. Константата 3,3.1015 s*1 се нарича балмерова константа. Поради много голямата стойност на тази константа често уравн. II. 3 се дава по отношение на вълновото число

(II. 4) v = Я(1/22 - 1/m2) cm-1,

където R = 109 677,58 cm"1 се нарича ридбергова константа (Rydberg).

Емисионни спектри на водородоподобни атоми

Спектрите на водородоподобните атоми, които са съставени от ядро и един елек¬трон, като Не\ Li2+ и др., трябва да са свързани с емисионния спектър на водоро¬да. Например в слънчевия спектър се наблюдава една серия за Не', която се нари¬ча серия на Пикеринг (Pickering) и за която важи ридберговото уравнение в след¬ния вид: (II. 5) v = Z2R(\/n2- \!п2\ , където Z е зарядът на ядрото; пх = 4, а «2 > 4.