20
При поглощении атомом квантов электромагнитной
энергии происходят
переходы
валентных электронов атома на свободные, более высокие энерге-
тические состояния (уровни энергии)
, и совокупность соответствующих
частот ν (или длин волн λ=с/
ν) электромагнитных волн, поглощаемых ато-
мом, определяет его спектр поглощения. Обратные
переходы с верхних энер-
гетических уровней на нижние определяют спектр испускания атома. Во
всех случаях энергия поглощаемого или излучаемого электромагнитного кванта
связана с энергией перехода правилом Бора (4):
h
= Е
n
- Е
k
.
Следует отметить, что в атомах и молекулах переходы между энергетиче-
скими уровнями подразделяются на
излучательные (оптические) и
безизлуча-
тельные ( неоптические, тепловые) переходы.
Безизлучательные переходы
возможны между любыми уровнями энергии и они тем вероятнее, чем меньше
энергия перехода ∆
Е =Е
n
- Е
k
.
Оптические спектры атомов определяются, естественно, только
излу-
чательными (оптическими) переходами электронов из
одних энергетических
состояний в другие, а такие переходы возможны лишь между
определенными
уровнями энергии и определяются специальными
правилами отбора кванто-
вой механики
. В частности, оптические переходы разрешены лишь с изменени-
ем
орбитального квантового числа ℓ на единицу и без изменения
спина S
электронного
состояния атома: ∆
ℓ = ± 1, ∆
S = 0.
Переходы, запрещенные правилами отбора,
могут происходить, но их
вероятность значительно ( примерно в 10
4
– 10
6
раз) меньше, чем разрешенных
переходов. Поскольку
интенсивность спектральных линий прямо пропор-
циональна количеству оптических переходов в единицу времени, т.е.
прямо
пропорциональна вероятности этих переходов, то интенсивность спектраль-
ных линий, соответствующих разрешенным переходам, – велика, а
интенсив-
21
ность спектральных линий, соответствующих запрещенным переходам, обычно
мала.
Do'stlaringiz bilan baham: