Лекция бөлшектердің шашырауы үшін тиімді қима
-ЛЕКЦИЯ Пикеринг сериясы және сутек тәріздес иондардың спектрі
жүктеу/скачать 2,65 Mb.
|
АФиС лекциялар
| 13-ЛЕКЦИЯ
Пикеринг сериясы және сутек тәріздес иондардың спектрі 1897 жылы астрон Пикеринг Puppis жұлдызының спектрінде Бальмердің сериясын еске түсіретін спектралды серияны ашты. Бұл серияның тарихымен атом құрылысының кванттық теориясының тамаша жеңістерінің бірі байланысты. 145-сурет. Бальмер және Пикеринг сериялары. Бальмер сериясының сызықтары ұзынырақ. Екі серия да схемалық түрде 145- суретте бейнеленген Пикеринг сериясының сызықтарын екі топқа бөлуге болады: бір топ сызықтары біреуден кейін орналасқан, Бальмер сериясының сызықтарымен дерлік сәйкес келеді, ал аралық сызықтары Бальмер сериясында аналогтары жоқ. Ридберг бұл серия Бальмердің формуласы болуы мүмкін екенін көрсетті , алайда, мұнда n бүтін және жартылай мағынасы бар: ν = R(1/22-1/n2) (n = 2,5; 3; 3,5; …); (102,1) тұтас мәндерге бальмерлі сызықтармен сәйкес келетін сызықтар, ал жартылай - аралық мәндерге сәйкес келеді. Жердегі сутегімен серияны қалай алуға тырысса да, бұл сәтті болмады. Сондықтан Пикеринг сериясы жұлдыздарда қандай да бір ерекше күйдегі сутегі ретінде тіркелген . Ақырында, бұл серияны зертханадан алуға мүмкіндік болды, бірақ сутегі тәжірибесінің табысқа жету үшін гелий міндетті түрде қосылуы керек. Бұл фактілердің қарама- қайшылығын Бор шешті, ол Пикеринг сериясы сутегі емес, иондалған гелийге тиесілі деп болжады. Шын мәнінде, (100,6) ν негізінде Z2 пропорционалды және гелий үшін Z=2 болғандықтан, иондалған гелийдің Нe спектрлік сериялары формулаға жатқызылмауы тиіс ν = 4RHe(1/m2 – 1/n2). (102,2) Егер мұнда m=4 қойсақ, формула мына түрді қабылдайды ν = 4RHe(1/42 – 1/n2) (n = 5, 6, …), сонымен қатар оны мына түрде де көрсетуімізге болады ν = 4RHe(1/22 – 1/(n/2)2) егер n/2-ні k деп белгілесек, ν = 4RHe(1/22 – 1/ k 2) (k = 2,5; 3; 3,5; 4; …). Бірақ бұл Пикеринг сериясының формуласы. Сутегі мен гелий массаларының айырмашылығы салдарынан Ридберг тұрақтысы RHe, RH-нан сәл өзгеше болуы тиіс, сондықтан Пикеринг сериясының k сызығының бүтін мәндері үшін сутегінің бальмерлік сызықтарына қатысты сәл ығысуы тиіс. Бордың бұл болжамдары Пашенмен расталды, ол Пикеринг сериясы таза гелийде сутегі ешқандай іздерсіз оңай алынуы мүмкін, бірақ таза сутегіде алынуы мүмкін емес, және (102,2) формуласы бойынша күтілгендей, k бүтін мәндер үшін осы серияның сызықтары бальмалық сызықтар бойынша күлгін жаққа қатысты ығыстырылады. Бұл ығысудың иллюстрацияларын 13- кестеде табуға болады, онда иондалған гелий спектрінде Пашенмен өлшенген толқындардың дәл ұзындығы, ал жанында - n бүтін мәндерге сәйкес келетін сутегінің бальмерлі сериясының толқын ұзындығы келтірілген. 13-кесте
Келесі He+ үшін сутегіге ұқсас иондар екі рет иондалған литий Li++ (Z=3) және үш рет иондалған бериллий Be+++ (Z=4) болып табылады. Олардың спектрлік сериялары мына формулаларға бағынуы тиіc ν = 9RLi(1/m2 – 1/n2), ν = 16RBe(1/m2 – 1/n2). Осы иондарға арналған Лайман сериясының алғашқы мүшелері (m=1) спектрдің алыс ультракүлгін бөлігінен табылған. Cурет 146. Ридберг тұрақтысының ядро массасына тәуелді өзгерісі 146-суретте ядроның массасына байланысты Ридбергтің тұрақты өзгерісі графикалық түрде ұсынылған. жүктеу/скачать 2,65 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|