atominiai spektrai: alavo (a), cinko (b) spinduliavimo ir natrio garų sugerties (c) spektrai (cinko spektre pažymėti tripletai, natrio garų spektre matoma pagrindinė serija)

atòminiai spèktrai, atomų elektromagnetinės spinduliuotės ir jos sugerties spektrai. Atominiai spektrai yra linijiniai, t. y. susideda iš spektro linijų. Jos atsiranda dėl kvantinių šuolių tarp diskretinių atomo energijos lygmenų, kai išspinduliuojamas arba sugeriamas fotonas, kurio energija  = Ek – Ei; čia h – Plancko konstanta, ν – spinduliuotės dažnis, Ei ir Ek – pradinis ir galinis energijos lygmenys (tarp jų vyksta kvantinis šuolis). Kai Ei > Ek, būna spinduliavimo (emisijos) atominiai spektrai, kai Ei < Ek – sugerties (absorbcijos) atominiai spektrai (pav.). Kiekviena spektro linija atitinka tam tikrą bangos ilgį λ = c/v arba bangos skaičių σ = 1/λ = ν/c (c – šviesos greitis tuštumoje). Spektro linijos apibūdinamos intensyvumu.

Atominiai spektrai būdingi laisviesiems arba silpnai sąveikaujantiems atomams ir jonams. Pagal dažnį arba bangos ilgį atominių spektrų linijos gali būti regimojoje, ultravioletinėje, artimoje infraraudonojoje ir rentgeno spindulių spektro srityse. Spinduliavimo spektrai stebimi sužadinus atomus šviesa, elektronų smūgiais ir kitais būdais. Sugerties atominiai spektrai gaunami šviesos spinduliams sklindant dujose arba garuose. Sunkiųjų atomų vidinių elektronų kvantiniai šuoliai lemia rentgeno atominius spektrus. Paprasčiausių spektrų, pvz., vandenilio atomo ir vienelektronių jonų, linijos sudaro būdingąsias spektrų serijas; panašūs, tik didesnio dažnio srityje, yra šarminių elementų atominiai spektrai.

Vandenilio spektro serijų matematinį dėsningumą 1855 nustatė Johannas Jakobas Balmeris (Šveicarija). Vėliau J. R. Rydbergas ir kitų elementų spektro serijoms parinko panašias formules. Bendra jų išraiška σ = T1 – T2, t. y. bangos skaičius lygus 2 narių, vadinamų termais, skirtumui. Įvairių serijų žinomų termų skirtumai gali duoti kitų to paties elemento linijų bangos skaičiùs (kombinacijos principas). Daugiaelektronių atomų spektrai dėl valentinių sluoksnių elektronų sąveikos yra sudėtingi. Elektronų sukininių ir orbitinių magnetinių momentų sąveika nulemia linijų smulkiąją sandarą (linijos skaidosi į dubletus, tripletus ir taip toliau), o branduolio magnetinio momento įtaka – dar ir hipersmulkiąją sandarą. Atomų, esančių elektriniuose ir magnetiniuose laukuose, spektrus lemia Starko reiškinys ir Zeemano reiškinys. Dėl atomų bei kitų dalelių sąveikos ir dėl pačių atomų šiluminio judėjimo atominių spektrų linijos išplatėja. Atominių spektrų tyrimas paspartino kvantinės fizikos atsiradimą. Pirmasis Saulės atominio spektro linijas regimojoje spektro srityje 1814 pastebėjo ir aprašė J. von Fraunhoferis. 1859 G. R. Kirchhoffas ir R. W. Bunsenas panaudojo atominius spektrus cheminių elementų spektrinei analizei. 1868 A. J. Ångströmas pradėjo tiksliai matuoti spektro linijų bangų ilgius.

1962

Papildoma informacija
Turinys
Bendra informacija
Straipsnio informacija
Autorius (-iai)
Redaktorius (-iai)
Publikuota
Redaguota
Siūlykite savo nuotrauką