Въведение
Добре известната дължина на вълната на содовото жълто е 589,3 nm, което е първият спектър от основната линия на натриевия спектър. И двата атома на алкални метали имат подобни структури, а вътрешният слой Z-1 електрон с атомното ядро е верен. Най-външният слой има само един ценови електрон, който е подобен на водородния атом, и движението на електроните е поляризирано и прониква през цялата роля, причинявайки голямо разделяне на електронната енергия на различни следи и енергийното ниво е изродено до L. В допълнение, тъй като електронното вретено е различно, енергийното ниво на орбитата на въртене е свързано, така че енергийното ниво на атома на алкалния метал е един слой, други P, D и F състояния са двуслойни. В зависимост от избора на атомна спектроскопия с единична цена може да се получи, че основната линия и острата линия са двупроводната структура, дифузната и базовата система.
Резултати от наблюдението
Фигура 1 показва четири линейни системи на литиева атомна спектроскопия. От фигура 1 се вижда, че обхватът на дължината на вълната на основната линия е най-широк, като първата е червена, а останалите са в ултравиолетово. Границата на линията е 229,97 nm; първата спомагателна линия е в частта на видимата оптична зона; първите две вторични линии са в инфрачервената област, останалите във видимата оптична зона, втората линия е същата система от линии, линията на Бергман е инфрачервена област, други алкални метални атоми имат подобни спектрални линии, само различни дължини на вълните, като като основна линия на натрий, е познатата жълта светлина, а дължината на вълната е 589,3 nm.
Атомна структура
Атомът на алкалния метал е подобен на молекулния спектър на водородните атоми, който е подобен на този на техните атомни структури, въпреки че елементът на алкалния метал е изключително различен от природата на водорода елемент, но всички те. Има само един външен електрон, наречен ценови електрони. Електронът с пълна сгъната обвивка с атомния ядрен състав на ядрото, ценовият електрон е в централното потенциално поле на атомното реално. Според литий, натрий, калий, 铷, 铷,, реалният брой електрони, 2, 10, 18, 36, 54, 86, основните количества на релсите на валентността са N≥2, n ≥ 3, съответно. , N ≥ 4, N ≥ 5, n ≥ 6.
Формула за енергийно ниво
Формулата за енергийно ниво на атоми на алкални метали и подобна формула на водородни атоми е квантова загуба, е положително число, свързано с броя на ъгловия момент квантов L. R Това е константа на алкалния метал. Очевидно енергийното ниво на алкалния метал е свързано не само с N, но и с L. Горното уравнение може също да бъде записано като z *, наречено валиден ядрен заряд. Вземайки лития като пример, четириредовите формули са
основен ред |
|
||
|
|
Първи вторичен ред
|
|
|
|
|
втори спомагателен раздел |
|
|
|
Линия на Бергман |
|
|
|
Линейната формула на други атоми на алкални метали е подобна. Фигура 2 е схематична диаграма на енергийното ниво и спектралната линия на литиев атом.
Когато спектрофотометър с разделителна способност трябва да наблюдава спектрална линия на атом на алкален метал, тя ще се види от две или три остри линии, което се нарича двойна структура на спектралната линия (или двойната двойна структура понякога е наричана фина структура на спектъра на атома на алкалния метал. Например, първата ивица от основната линия на натриевия спектър се състои от две линии от 589,0 nm и 589,6 nm. Средната стойност е 589,3 nm, а спектърът на всички алкални металните атоми имат подобна двойна структура.
Двойната структура на атомната линия на алкалния метал се дължи на резултатите от взаимодействието на въртене на електрона и движение на пистата, а ъгълът на самозавъртане на електроните е равен на това, което означава, че броят на кванта на въртене s = 1/2. Освен това, тъй като размерът на ъгъла на въртене на електрона е само две ориентации по отношение на ъгъла на орбитата, общият ъглов импулс на квантовия дигитален атом на алкалния метал е само един ценови електрон, а общият ъгъл на слоя с пълна обвивка е подвижен. Нула, импулсът на ценовия електрон е равен на общия ъглов импулс на атома.
съответства на двете ориентации на въртене, взаимодействието на въртенето на електрона и следите е причинило разделяне на енергийното ниво на две, така че спектроскопията на атомите на алкални метали е двоен слой, за l = 0, 1 2, 3, .. , S, P, D, F, ... използвайте символ 2S┩, 2P┩, 2D 崰, 2D 嵻, ..., в който горният ъглов ъгъл 2 представлява броя на нивата на енергийното ниво, долният десен ъгъл Стандартът представлява J стойността, теоретичното изчисление показва, че интервалът между двуслойните енергийни нива между атома на алкалния метал може да бъде изразен като
в който
α е константата на фината структура. Може да се види от горната формула, че δ се намалява с N, l и увеличението на z * се увеличава бързо, което е в съответствие с експерименталното наблюдение.
Атомният спектър се дължи на прехода между електрони между различни енергийни нива. В зависимост от избора на радиационен преход: Δл = ± 1, ΔJ = 0, ± 1. Следователно всяка спектрална нишка на атома на алкалния метал може да бъде представена, както следва:
основен ред |
|
|
|
|
втора помощна система |
|
|
|
|
Първи вторичен проводник |
|
|
|
|
< P> Бергманит ||
|
където стрелката показва прехода между двете нива, тоест спектрална линия. Левият край на стрелката показва надпис, стойността n се променя; десният край показва по-ниското енергийно ниво и неговата стойност n е фиксирана. Например, за основната линия на лития, десният край трябва да бъде 22S ┩, т.е. основното състояние n = 2 на лития; базираното на натрий n = 3. Енергийното ниво и процесът на преход на натриевите атоми е показано на фигура 3.
Както може да се види от Фигура 3, главната линейна система и вторият вторичен проводник са двупроводни; първата вторична линия и линията на Бергман (не е показана) се състои от три проводника. В спектъра на алкални метали, в допълнение към разстоянието на двойната линия на литиевия атом е твърде малко, двупроводната структура на друга спектроскопия на алкални метали е ясна. Вземайки първата двойка основни линии на алкални метали като пример, редът на натрий, калий, 铷,,, е 0,6 nm, 3,4 nm, 14,7 nm, 42,2 nm, първата двойка видими и цезий, съответно. Далеч.
Ултра фината структура на спектъра на алкалния метал може да се отнесе към супер фината структура на атомната спектроскопия.