075

A HibUl. IM1U.1 ,Vv.i    r.», r ), buui :uO

ISBN D4H1II ł-7. © l>. »N TOS >*}

3 6 WIDMO EMISYJNE I ABSORPCYJNE WODORU    7S

Jego postać jest identyczna z uogólnionym wzorem Balmcra (3.25). Wartość 1.097372 • 10’ m ¹ zgadza się doskonale z uprzednio podaną wartością stałej Rydberga, znalezioną na drodze doświadczalnej

Jak wiadomo, podstawiając za i wartość 1 oraz za } wartości większe od jedności, uzyskujemy liczby falowe odpowiadające prążkom serii Lymana, położonej w nadfiolecie. Dla i — 2 oraz j > 2 znajdujemy liczby falowe linii serii Balmcra. położonej w zakresie światła widzialnego. Gdy i przyjmuje wartości: 3. 4. 5 i 6. otrzymujemy odpowiednio senc Paschena, Bracketta. Pfunda i Humphreysa. Możemy więc stwierdzić. ze seria Lymana powstaje wskutek przejść elektronów z wyższych poziomów energetycznych na najniższy poziom, odpowiadający atomowi niewzbudzonemu. łanię o najmniejszej liczbie falowej, a tym samym o najniższej częstości, odpowiadającą więc najmniejszemu kwantowi w tej serii, otrzyma się przy przejściu z drugiego poziomu energetycznego (n = 2), linię następną — przy przejściu z trzeciego poziomu ener gctyczjiego (u = 3) itd. Kolejne linie odpowiadają coraz większym kwantom i coraz, wyższym częstościom. Jak wskazuje diagram na rys. 3.20. różnice pomiędzy coraz to wyższymi poziomami energetycznymi maleją w miarę wzrostu n. co powoduje zagęszczanie się linii serii w kierunku fal coraz krótszych Serię Balmcra można zinterpretować w podobny sposób: jako przejście elektronów z wyższych stanów energetycznych do pierwszego stanu wzbudzonego (n — 2). Seria Paschena odpowiada przejściom na drugi poziom wzbudzony (n = 3) ud

Opierając się na tym samym diagramie, możemy również, przedyskutować powstawanie widma absorpcyjnego. Widmo takie uzyskuje się po przepuszczeniu światła białego (o wszystkich długościach fali) pizez warstwę substancji zdolnej do częściowego pochłaniania światła, np. przez warstwę wodoru.

Atomy wodoru mogą pochłaniać spośród padających na nic kwantów promieniowania polichromatycznego tylko te. które odpowiadają dozwolonym przejściom energetycznym. Atomy znajdujące się w stanic normalnym mogą pochłonąć kwanty energii odpowiadające przejściom na pierwszy, drugi, trzeci itd. poziom wzbudzony Są to te same kwanty energii, które w czasie emisji dają serię Lymana. W rezultacie w widmie obserwowanym w spektroskopie czy spektrografie na tle ciągłego pasma, odpowiadającego wszystkim częstościom światła, pojawiają się ciemne linie odpowiadające częstościom promieniowania pochłoniętego Ułożone są lak samo jak linie widmowe serii Lymana w widmie emisyjnym. Widmo uzyskane w ten sposób nazywamy widmem absorpcyjnym.

Im większy jest kwant energii pochłaniany przez, atom wodoru, tym dalej od jądra zostaje przeniesiony elektron i tym słabiej jądro na mego oddziałuje. W przypadku pochłonięcia kwantów energii powodujących przejście elektronu na poziomy energetyczne o nieskończenie dużych wartościach liczby «. odległość między protonem i elektronem jest tak duża. że praktycznie ustają wszelkie oddziaływania pomiędzy nimi. Stan taki odpowiada oderwaniu elektronu od atomu, czyli jonizacji atomu. Energię kwantu potrzebnego do oderwania elektronu od atomu wodoru możemy znaleźć na podstawie wzoru (3.26) jako granicę, do któiej dąży f, gdy j zmierza do nieskończoności przy