Сформулюйте комбінаційний принцип Рітца для хвильових чисел, що відповідають лініям у спектрі випромінювання водню.
Наскільки зміняться довжини хвиль головної та граничної ліній серії Бальмера при заміні водню на тритій?
В чому полягає явище ізотопічного зсуву? Як його можна спостерігати експериментально?
Як можна довести, що фотон має масу? Чим вона визначається?
Назвіть умови, що мають виконуватись під час руху електрона на стаціонарній борівській орбіті.
Під час руху електрона на стаціонарній борівській орбіті повинні виконуватись такі умови:
- Повна енергія електрона — незмінна: E=const ;
- Умова квантування моменту імпульсу: радіуси орбіт rn повинні задовольняти умові L=mvnrn=nh' , де n = 1,2,… - номер орбіти, m — маса електрона, vn – швидкість електрона на орбіті;
- Зміна енергії електрона відбувається лише при переході електрона з однієї стаціонарної орбіти на іншу (Em -> En): h'w=Em-En , де m та n — цілі номери стаціонарних орбіт.
Оскільки на фотон діє гравітаційне поле: E=mc2 , то m(фотона)=E/c2 .
Ізотопічний зсув — зсув один відносно одного рівнів енергії та, відповідно, спектральних ліній в атомах різних ізотопів одного і того ж хімічного елемента, а також в обертальних та коливальних спектрах молекул, що містять ізотопи одного і того ж елемента.
Головна лінія:
Для водню: (хвильове число)=(стала Рідберга для водню)*(1/4 - 1/9); => (довжина хвилі)=1/(хвильове число)
Для тритію: (хвильове число)=(стала Рідберга для тритію)*(1/4 - 1/9); => (довжина хвилі)=1/(хвильове число)
Гранична лінія:
Для водню: (хвильове число) = (стала Рідберга для водню)*(1/4 - 1/(нескінченність)) => (довжина хвилі)=1/(хвильове число)
Для тритію: (хвильове число) = (стала Рідберга для тритію)*(1/4 - 1/(нескінченність)) => (довжина хвилі)=1/(хвильове число)
Отже, різниця для головної лінії — ( (стала Рідберга для водню) - (стала Рідберга для тритію) ) * 5/36, для граничної — ( (стала Рідберга для водню) - (стала Рідберга для тритію) ) * 1/4
Комбінаційний принцип Рітца — основний закон спектроскопії, встановлений емпірично Вальтером Рітцем у 1908 році. Згідно з цим принципом все різноманіття спектральних ліній будь-якого елемента може бути представлено через комбінації якихось величин, які отримали назву терми. Спектроскопічне хвильове число (не плутати з хвильовим вектором k) кожної спектральної лінії можна виразити через різницю двох термів: