Группировку линий алюминия в спектральные серии производят с помощью таблиц спектральных линий, где приведена их классификация, или с помощью схемы излучательных переходов, где указаны их длины волн (частоты).
После того, как серии установлены, можно определить
значения эффективных квантовых чисел 
верхних уровней для
линий данной серии, общий нижний уровень для которой характеризуется
эффективным квантовым числом 
. Для этого используют
соотношение
.
(3)
Разность
термов верхних уровней 
можно выразить, воспользовавшись
комбинационным принципом, через экспериментально найденные значения волновых
чисел 
и 
спектральных
линий, испускаемых с уровней 
и 
на общий нижний уровень 
данной серии. Действительно
. (4)
Зная
величину 
и воспользовавшись уравнением (3), можно
рассчитать значение квантового дефекта .
Аналитическое решение этого уравнения относительно довольно
сложно. Поэтому для отыскания применяют графический метод. По оси абсцисс откладывают произвольно выбранные значения
, а по оси ординат – соответствующие им
рассчитанные по формуле (3) значения . Поскольку 
(смотри формулу (4)), используя
экспериментально найденное значение 
, по графику находят
соответствующее этой величине значение . Далее
легко определить квантовый дефект соответствующего терма (формула (2)).
Зная квантовый дефект, можно определить
границу (предел) рассматриваемой спектральной серии 
,
пользуясь соотношением
. (5)
Наконец, поскольку в соответствии с определением границы серии
,
(6)
можно
определить эффективное квантовое число 
и
квантовый дефект 
нижнего терма алюминия .
1. Произвести юстировку осветительной системы спектрографа ИСП-30.
2. Установить рабочую ширину входной щели, равную (5–10) мкм.
3. При помощи 9–ст. ослабителя зарегистрировать один под одним ("встык") спектры алюминия и железа, а также шкалу спектрографа. Положение винта фокусировки входной щели установить в интервале 2–2,5 деления.
|
|
4. С помощью спектропроектора ПС–18, пользуясь атласом спектральных линий железа провести градуировку спектрографа, построить градуировочный график.
5. Определить положение наиболее интенсивных спектральных линий алюминия относительно шкалы спектрографа. Пользуясь градуировочным графиком определить их длины волн, определить их волновые числа.
6. Провести классификацию спектральных линий алюминия по сериям, пользуясь схемой энергетических уровней алюминия.
7. Определить эффективные квантовые числа и квантовые дефекты верхних термов серий.
8. Найти пределы серий n¥, значения эффективного квантового числа к* и квантового дефекта Dl основного терма алюминия.
1. М.А. Ельяшевич. Атомная и молекулярная спектроскопия. М. 1962.
2. И.М. Нагибина, Ю.К. Михайловский. Фотографические и фотоэлектрические спектральные приборы и техника эмиссионной спектроскопии. Л., 1981.
3. А.Н. Зайдель и др. Техника и практика спектроскопии. М., 1976.
4. Практикум по спектроскопии. Под ред. Л.В. Левшина. М. 1976.
5. Э.В. Шпольский. Атомная физика. Т. 2. М. 1974.
ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО СТРОЕНИЯ И СПЕКТРОВ ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ
Цель работы:зарегистрировать спектры излучения неона, криптона и ксенона, изучить электронное строение и спектральные закономерности атомов с полностью заполненными p – оболочками.
Приборы: Монохроматор УМ-2, ртутная лампа ДРШ-250, газоразрядные трубки, наполненные неоном, криптоном и ксеноном.
7. Используя ртутную лампу, произвести юстировку осветительной системы экспериментальной установки и градуировку монохроматора.
8. Используя поочередно разрядные трубки, наполненные неоном, криптоном, ксеноном, определить длины волн наблюдаемых спектральных линий названных газов.
9. Изучить электронное строение инертных газов и, пользуясь схемой энергетических уровней неона, криптона и ксенона, провести отнесение наблюдаемых спектральных линий. Проанализировать спектральные закономерности.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
