Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Изотопический сдвиг и водородоподобные ионы






    Кроме легкого изотопа водорода существуют еще два тяжелых изотопа: дейтерий и тритий . Ядро дейтерия, кроме протона, имеет еще один нейтрон, а ядро трития – два нейтрона. Спектры тяжелых изотопов водорода подчиняются той же формуле (2.70), но постоянная Ридберга для них будет другой. Расчет по формуле дает:

     

    см – 1,

     

    см – 1.

     

    Различие , , приводит к различию длин волн одних и тех же линий в спектрах различных изотопов водорода. Различие в длинах волн называют изотопическим сдвигом. В табл. 2.2 для сравнения приведены длины волн первых трех линий серии Бальмера ().

    Таблица 2.2

     

    Линия , нм , нм , нм
    656.469 656.291 0.178
    486.237 486.141 0.096
    434.173 434.055 0.118

     

    Изотопический сдвиг в спектрах водорода и дейтерия настолько значителен, что четко определяется с помощью обычных спектральных приборов.

    Рассмотрим спектр водородоподобных ионов. Приведем спектральную формулу (2.75) для однократно ионизированного атома гелия:

     

    , (2.89)

     

    где определяется следующим образом

     

    , – масса ядра гелия.

     

    После вычислений получим см – 1.

    Для однократно ионизированного атома гелия первые члены серий аналогичных сериям Лаймана и Бальмера для водорода ( и ) лежат в ультрафиолетовой области (см. табл.2.3).

     

    Таблица 2.3

     

    Длина волны , нм
    30.379 164.050 468.715
    25.632 121.518 320.410
    24.303 108.498 273.417

    Аналогично определяются спектры ионов , и др.

    Рассмотрим еще одну интересную систему – позитроний, которая состоит из двух частиц: позитрона и электрона. «Атомы» позитрония являются метастабильными и через короткий отрезок времени распадаются, создавая два (или три) фотона ( - кванта).

    Энергию связи (ионизации) можно вычислить, воспользовавшись формулой (2.61) при , но в качестве приведенной массы необходимо использовать половину массы электрона (массы позитрона и электрона одинаковы):

    .

     

    Следовательно, из формулы (2.61) получаем эВ.

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.