Физическое материаловедение Спектры атомов Практическое занятие Спектральные

Физическое материаловедение Спектры атомов Практическое занятие

Спектральные серии атома водорода Дискретные уровни энергии атома водолрода определяются формулой Бора: En= -2π2 me 4/h 2·1/n 2=-hc. R·1/n 2 Волновые числа ν для спектральных линий серии атома водорода и водородоподобных атомов определяются формулой: ν=Eni /hc – Enk /hc=R/nk 2 – R/ni 2 = RZ 2 (1/nk 2 – 1/ni 2) R= 2π2 me 4/ch 3=109678 cm-1 R – энергия ионизации атома водорода Для атома водорода Н Z=1 При nk=1, 2, 3… и ni= nk+1, nk+2, nk+3… получаем серии Лаймана, Бальмера, Пашена…

Физические константы и переводные множители Заряд электрона e 4, 8029 х 10 -10 эл. ст. ед. Масса покоя электрона m 9, 111 х 10 -28 г Постоянная Планка h 6, 626 х 10 -27 эрг. сек. Скорость света c 2, 99776 х 1010 см. сек. -1 E=hν; ν/c=1/λ Eλ=12397. 5∙ 10 -8 e. Vcm=1. 23975∙ 104 e. VA R= 2π2 me 4/ch 3=109678 cm-1 R = 13, 5975 e. V

Переводные множители Units cm-1 s-1 erg e. V °K Cal/mol 1 cm-1 1 2. 99793∙ 1010 1. 98618∙ 10 -16 1. 23977∙ 10 -4 1. 4388 2. 8584 1 s-1=1 Hz 3. 33563∙ 10 -11 1 6. 6252∙ 10 -27 4. 13541∙ 10 -15 4. 7994∙ 10 -11 0. 95447∙ 10 -10 1 erg 5. 0348∙ 1015 1. 50940∙ 1026 1 6. 2414∙ 1011 7. 2440∙ 1015 1. 4407∙ 1016 1 e. V 8066. 0 2. 41814∙ 1014 1. 60221∙ 10 -12 1 11605. 4 23082 1°K 0. 69502 2. 0836∙ 1010 1. 38044∙ 10 -16 0. 86167∙ 10 -4 1 1. 9888 1 cal/mol 0. 34947 1. 0477∙ 1010 6. 9412∙ 10 -17 4. 3323∙ 10 -5 0. 50282 1 М. А. Ельяшевич Атомная и молекулярная спектроскопия, ФМ, Москва, 1962

Схема уровней атома водорода

Атом водорода – диаграмма Гротриана Б. М. Смирнов, Физика атома и иона, Энергоатомиздат, 1986

Спектральные серии атома водорода Серия Бальмера http: //chemed. chem. purdue. edu/genchem Лайман Пашен Брекет Пфунд Хэмфри n λ (nm) n λ (nm) 2 122 4 1870 5 4050 6 7460 7 12400 3 103 5 1280 6 2620 7 4650 8 7500 4 97. 3 6 1090 7 2160 8 3740 9 5910 5 95. 0 7 1005 8 1940 9 3300 10 5130 6 93. 8 8 954 9 1820 10 3040 11 4670 91. 2 820 1460 2280 3280

Задание 1. Вычислить постоянную Ридберга 2. Вычислить длины волн четырех первых членов серии Лаймана. 3. Вычислить длины волн четырех первых членов серии Бальмера.

Литература: 1. 2. 3. 4. С. Э. Фриш, Оптические спектры атомов, ФМ, Москва, 1963. М. А. Ельяшевич, Атомная и молекулярная спектроскопия, ФМ, Москва, 1963. Б. М. Смирнов, Физика атома и иона, Энргоатомиздат, 1986. А. А. Бабушкин, П. А. Бажулин, Ф. А. Королев, Л. В. Левшин, В. К. Прокофьев, А. Р. Стриганов, Методы спектрального анализа, Изд. Московского университета, 1962.