kscan
39

przejściom ulegają tylko elektrony walencyjne. Przejścia absorpcyjno-emisyjne dla atomu sodu są stosunkowo proste ze względu na to, że dotyczą tylko jednego elektronu. Natomiast dla pierwiastków ^/-elektronowych schemat takich przejść jest bardzo złożony.

Elektrony w atomach ze stanu podstawowego o energii niższej E_p mogą przejść na wyższy poziom energetyczny E_k w wyniku absorpcji promieniowania, co można zapisać równaniem:

M,

(8.1)

Natomiast elektrony w atomach w stanie wzbudzonym E_k mogą przechodzić na poziomy o energii niższej E_p, emitując energię w formie kwantu hv. Można to zapisać równaniem:

M_£k M_£p + hv    (8.2)

W obydwu przypadkach różnica energii AE jest wyrażona wzorem:

AE = E_k-E_p = hv = ^h^ = hcv    (8.3)

A

w którym h oznacza stałą Plancka i wynosi 6,626-10“³⁴ Js. Długość fali i często promieniowania wyemitowanego przy przejściu elektronu z poziomu wyższego do niższego można obliczyć z równania Rydberga:

\^=zlRc

(ⁿi + ^sY («₂ -pY

(8.4)

w którym Z — liczba atomowa (porządkowa) pierwiastka, R — stała Rydberga, n₁ — główna liczba kwantowa niższego stanu wzbudzonego lub stanu podstawowego, n₂ — główna liczba kwantowa wyższego stanu wzbudzonego, s, p — poboczne liczby kwantowe (dla innych serii d,f ), c — prędkość światła. Najniższy poziom, na który może być przeniesiony elektron ze stanu podstawowego, nazywa się poziomem rezonansowym, a odpowiadająca mu linia spektralna nazywa się linią rezonansową.

Im wyższa energia jest dostarczana do atomu, tym elektrony są wzbudzane na wyższe poziomy i tym większą liczbę linii spektralnych obserwujemy w widmie. W momencie gdy dostarczona energia odpowiada potencjałowi jonizacji atomu, jeden z elektronów zostaje oderwany od atomu i tworzy się jon dodatni, np. Na ⁺ . W metodach spektroskopii atomowej absorpcyjnej i emisyjnej badamy z reguły widma plazmy termicznej>Przez plazmę termiczną rozumiemy rozgrzany układ o temperaturze >1000 K, w stanie gazowym, który zawiera wolne atomy i jony w różnych stanach wzbudzenia, swobodne elektrony^a także rodniki, jony cząsteczkowe i cząsteczki. Plazmy takie otrzymujemy w płomieniach różnych palników, w łuku i iskrze elektrycznej, a także np. w rozgrzanej kuwecie grafitowej. W widmach emitowanych przez plazmę obserwujemy:

146