
* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
А ет длине волны λ = c/ν) соответствует энергии εф = hν = = Ei — Ek, где h — Планка постоянная. Спектр нагретого газа состоит из отдельных спектральных линий разной яркости. Эти линии соответствуют квантовым переходам электрона с возбуждённых уровней. Атомный спектр, состоящий из светящихся линий, называется эмиссионным. Такой спектр излучения характерен, напр., для разреженных газов, в астрономии — для галактических газовых туманностей. Атомный спектр может быть спектром поглощения; в этом случае он состоит из тёмных (фраунгоферовых) линий, которые «накладываются» на сплошной спектр. Линии поглощения появляются при облучении атомов излучением, имеющим сплошной (непрерывный) спектр. Атомы поглощают те фотоны, энергии которых соответствуют разности энергий между основным и одним из возбуждённых уровней, в результате чего в спектре появляются отдельные тёмные линии. Положение этих линий соответствует положению линий в спектре излучения того же вещества. При увеличении температуры газа и давления вследствие межатомных взаимодействий уровни энергии разных атомов слегка изменяются, что приводит к уширению линий спектра (как излучения, так и поглощения) и линейчатый спектр превращается в полосатый спектр. Полосатые спектры характерны для молекул. Серия Бальмера (видимый свет) 1885 Серия Пашека (ИК) 1908 Атомно-силовой микроскоп конец которой и укреплённое на нём очень тонкое острие, удалён от исследуемой поверхности на расстояние всего в несколько долей нанометра. Сила притяжения между атомами образца и конца острия составляет 10 –7 ÷ 10 –9 Н, она вызывает измеримую деформацию кантилевера. При сканировании (перемещении по поверхности тела) сила взаимодействия кантилевера с поверхностью изменяется, меняя расстояние между острием кантилевера и поверхностью. Это расстояние измеряют по отражению луча света от кантилевера, интерференционными методами и др., прибор фиксирует профиль поверхности образца. Атомно-силовой микроскоп во многом аналогичен туннельному микроскопу, в котором вместо силы измеряется величина тока между зондом и поверхностью. Серия Лаймана (УФ) 1916 n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 0 4 8 •10-10 Серия Брэкета (ИК) 1922 n=6 Серия Пфунда (ИК) 1924 Формирование излучательных серий в атоме водорода А´ТОМНЫЕ СПЕ´КТРЫ, спектры испускания и поглощения электромагнитного излучения свободными (или слабо связанными) атомами. В обычных условиях все атомы находятся в основном состоянии; это означает, что энергия атома минимальна, а электроны находятся на самых низких энергетических уровнях. Если теперь системе атомов сообщить энергию (напр., нагреть газ в колбе), то часть атомов перейдёт в возбуждённое состояние — электроны этих атомов займут более высокие энергетические уровни. Возбуждённое состояние атомов неустойчиво (время жизни порядка 10 –8 с), и они спонтанно возвращаются в исходное состояние. Электроны, переходя из возбуждённого состояния с энергией Ei в состояние с энергией Ek, испускают кванты электромагнитного излучения (фотоны). Их частота ν (соответству- Спектральные линии атома группируются в спектральные серии. В 1885 г. швейц. учитель физики Й. Бальмер обнаружил закономерность в частотах спектральных линий атома водорода в диапазоне видимого света, получившую название Бальмера серия. В дальнейшем в спектрах водорода были установлены серии Лаймана (в ультрафиолетовой части спектра), Пашена, Брэкета и Пфунда в инфракрасном диапазоне. Атомные спектры для атомов каждого хим. элемента строго индивидуальны. Поэтому по спектрограмме можно определить хим. состав вещества. Т. обр., в частности, получены сведения о хим. составе звёзд. Линии атомных спектров водорода двойные (дублеты) (см. Мультиплетность). Атомные спектры атомов с двумя, тремя и более электронами во внешней оболочке более сложны. Изучение и систематика атомных спектров — 54