Сутегі тріздес атомдарды спектрлік сериясы

Сутегіден баса элементтерді атомдарыны спектрлік сызыыны толынды санын да екі термні айырмасы трінде рнектеуге болады. Бл Ридберг – Ритцті комбинациялы принципі деп аталады. Осы термдерді физикалы маынасы, комбинациялы принципті мн – жайы Бор теориясынан кейін ана шешілді.

Сілтілік металдар: литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs) элементтеріні спектрлеріндегі бірнеше серияларды сырты крінісі сутегі атомыны спектріндегі сериялара сас болып келеді. Бларды спектрлік сызытары да сутегі атомыны спектрлері сияты спектрді ыса толынды шетіне арай спектр сызытарыны арасы жаындай тседі де аыры, олар бірігіп, ттасып кетеді жне сызытарды интенсивтігі кеми береді.

 

 

Сурет

 

1.7-суретте крсетілген сызытар натрийді бас сериясы деп аталады. Бл серияны бесінші сызыынан бастап ыса толынды сызытары басталады. Натрийді бас серия сызытары жтылу жне суле шыару спектрлерінде де байалады. Баса сілтілік металдарда да бас серия болады. Біра оларды Бальмер формуласымен есептеуге болмайды. Оларды толынды санын белгілі ереже бойынша, спектрлік терм айырмасы трінде крсетуге болады, бларды біріншісі траты, ал екіншісі айнымалы терм болады.

Сілтілік металдарды суле шыару спектрінде бас сериядан баса, бірінші – екінші осымша жне негізгі сериялар бар. Бірінші жне екінші осымша серияны сызытары айыныра, болады. Негізгі серия сызытары спектрді инфраызыл блігінде орналасады. Бірінші жне екінші осымша серияларды шегі бірдей, ал бас серия шегінен згеше болады. Осы айтылан серияларды мынадай трде рнектейміз:

 

Бас серия:

 

Бірінші осымша серия:

 

Екінші осымша серия:

 

Негізгі серия:

 

мндаы - рбір сілтілік метала тн параметрлер, оларды райсысы бірден кем шама, мысалы, натрий шін болады.

Сілтілік металдарды сериялы термдерін ышамдап мынадай трде жазады:

 

 

Сонда бас серия: ;

Бірінші осымша серия: ;

Екінші осымша серия: ;

Негізгі серия: ;

Сілтілік металдарды спектрлік сызытары екі сызытан трады. Мысалы натрийді сары тсті D – сызыы ос сызы, біреуі D1 – сызыыны толын зындыы мкм, ал екіншісі D2 – оны толын зындыы мкм. Мндай сызытар дублет (ос) сызытар деп аталады. Спектрлік сызытарды осындай крделі мультиплеттік рылысы термдерді крделілігін крсетеді.

Бор постулаттары

Атомны рылысы жайындаы Резерфорд теориясыны да елеулі кемшілігі болды. Егер атом рылысын классикалы электродинамика трысынан арастырса, онда атомны ядролы моделі орныты емес. йткені электрон ядроны айнала дей озаланда, электромагниттік теория бойынша жары толындарын шыарып, оны энергиясы кемуге тиісті. Онда ядромен электрон арасы жаындай тседі де айналу периоды здіксіз кеміп, айналым (дгелектік) жиілігі арта тседі жне шыаран жарыты жиілігі де біртіндеп згеріп отыруа тиіс. Сонымен аз уаыт ішінде (10-8с) электрон, ядро стіне лап тскен болар еді. Шын мнінде бл орытынды дрыс емес. Егер бл модель дрыс болса, онда сутегіні спектрі здіксіз ттас болар еді. Тжірибеге араанда атом орныты жйе, сиретілген газ атомыны спектрі дара сызытардан трады. Классикалы механика трысынан атомда ммкін болатын шексіз кп электрон орбиталары ішінен белгілі квантты шарттарды

- ді анааттандыратын тек кейбір дискретті орбиталар болады. Электрон осы стационарлы орбиталарды біреуіні бойымен дей озаланмен электромагниттік толын (жары) шыармайды. Олай болса атомны ішкі процесіне классикалы электродинамика задарын олдануа болмайтындыы крінеді.

Pезерфорд теориясын осындай иындытан шыаран Данияны ататы алымы Н. Бор болды. Ол М.Планкты квантты теориясына сйене отырып, зіні атом рылысы жнінде жаа теория ойлап шыарып мынадай екі постулат сынды:

1) электрон ядроны айнала озаланда, ол кез-келген орбитабойымен озалмай, тек белгілі бір стационар орбита бойымен ана озала алады.Стационар орбита бойымен озалан электрон ешандай жары жтпайды жне шыармайды. Осындай орбиталара сйкес атомны стационар кйдегі энергиясыны дискрет мндері (Е1, Е2 .....) болады. Стационар орбитадаы электронны импульс моменті мынадай формуламен рнектеледі:

 

(1.6.1)

мндаы, - жылдамды, h - Планк тратысы, - орбита радусы, m - электронны массасы.

2) Электрон бір стационар кйден екінші стационар кйге кшкендe ана жары шыарады немесе жары жтады, сонда осы кйлердегі атом энергиясыны айырмасы монохромат жары кванты трінде шыарылады немесе жтылады.

Егер жоары стационар кйдегі электрон энергиясы - Еn, тменгі кйдегі энергиясы -Еm, болса, онда электрон жоары кйден тменгі кйгекшкенде бір квант жары шыарады

Еn   Em  
жтады
(1.6.2)

 

 

ал тменгі кйден жоары кйге кшу шін жары квантын жтады.