Файл: Столярчук В.Г. Строение атома и периодическая система элементов Д. И. Менделеева.pdf

В

этом

с л у ч а в п о с т о я н н а я Р и д б е р г а

Н =

109737

ом"-'-.

Экспериментальное з н а ч е н и е в ,

вычисленное

с

болывой о те »

пенью

т о ч н о с т и , с о с т а в л я е т

109671,581 с м " * , . Т а к о е

с о г л а с и е

теории с

экспериментом я в л я л о с ь

большим

jcnexoM

теории

Б о р а .

С ери и,аналогичные

водородным,

были

обнаружены

также

в с п е к ­

трах

ионизованных

а т о к о в

г е л и я , ^ и т и я ,

бериллия

и

д р . э л е -

м е н т о в . С е р и и ,

принадлежащие

ионам

,.+

,

и.+ +

,

п*

+ +

и т . д . ,

ле

<£с

ае

т . е .

и о н а м , обладающим,как

и

атом

в о д о р о д а ,

только

одним

электроном,выражаются

формулой

\ П,2

IIg

7

( 2 0 )

Волновое ч и с л о

( V

)

любой спектральной

линии

водородного

с п е к т р а можно

представить

к а к р а з н о с т ь

двух

ч ле н о в

при

каких - нибудь

целых

значениях

Hi

и

П„ .

Вводя

о б о з н а ч е н и е

7J///,)=

R

и

\

/

Я

и ° х

У р а в н е -

—

( " г ) =

~Т

s

я 0

ине

( 1 9 а )

з а п и с а т ь

в виде

разности

двух

функций целых

ч и с е л :

У' =

7l { ^t)~^(^t)

уравнение Р и д б е р г а

(21 )

Числа

T-ffl,)

А 7р(П?)

называются спектральными

термами

или

просто

термами» Для линий

одной

серии

имеет

п о с т о ­

янное

з н а ч е н и е ,

а

Ч£ Пг )

имеет

переменное

з н а ч е н и е .

Таким

о б р а з о м , у равнение

Р и д б е р г а

(21 )

п о з в о л я е т

показать

епчктр и з л у ч е н и я л

г а д е р а з н о с т и

двух

термов

'' рис .

7

) ,

Величины

5

,

р

,

4

,

^

-

правильные

дроби и

являются

некоторыми

параметрами,

имеющими

постоянное

з н а ч е ­

ние

д л я

каждой

с е р и и ,

т . е .

д л я определённых

г р у п п ' у р о в н е й

д а н н о г о э л е м е н т а .

Поскольку

каждая

с п е к т р а л ь н а я

линия

х а р а к т е р и з у е т с я

с т р о ­

г о

определённой

длиной волны,

а

с л е д о в а т е л ь н о ,

и

с т р о г о

о п ­

ределённой

ч а с т о т о й ,

то

э т о з н а ч и т ,

что

атомы

могут

и з л у ­

чать

к в а н т

с в е т а

только

с т р о г о определённой

э н е р г и и ,

в е л и ­

чина

которой

д л я

каждой

с п е к т р а л ь н о й

линии

может

быть

в ы ч и с ­

л е н а

по

уравнению

Планка:

Е

а Ь

0 .

Излучая

к в а н т

с в е т а ,

атом

п е р е х о д и т

из

одного

э н е р г е т и ч е с ­

кого

с о с т о я н и я

в

д р у г о е .

Отсюда

с т а н о в и т с я

ясным

физический

смысл

термов

-

терма

х а р а к т е р и з у ю т

уровни

энергии

э л е к т р о ­

нов

в

а т о м а х .

Электроны

в а т о м а х ,

таким^образом,

могут

о б л а ­

д а т ь

только

с т р о г о

определёнными

значениями

э н е р г и й ,

х а р а к т е ­

ризуемыми рядом

целых

ч и с е л .

2.

З н а ч е н и е

теории

Бора

з а к л ю ч а е т с я

в том,

что

она

д а л а

устойчивую

теорию

с т р о е н и я

атома

водорода

и с в я з а л а

с

в н у т ­

ренней с т р у к т у р о й

атома

механизм

о б р а з о в а н и я

спектральных

л и н и й . Расчёты Боровских

о р б и т ,

ч а с т о т излучений

атома

в о д о ­

р о д а , постоянной

Ридберга

п о к а з а л и

полное

с о в п а д е н и е

с э к с ­

периментальными

данными.

Но

т е о р и я

Бора

имеет

целый

ряд

н е д о с т а т к о в .

Н . Бор, Rax и Э . РезерФррд,

с ч и т а л , что

электроны

в р а ­

щаются в о к р у г

ядра

по

окружностям

и движение

их уподоблено

механическому

перемещению

в п р о с т р а н с т в е .