Фундаментальная серия - Fundamental series

В фундаментальный ряд это набор спектральные линии в наборе, вызванном переходом между d и f орбитали в атомах.

Первоначально серия была открыта в инфракрасном диапазоне Фаулером и независимо от Арно Бергманн.^[1] Это привело к названию серии Бергмана, используемому для такого набора линий в спектре. Однако название было изменено, поскольку Бергманн обнаружил и другие серии линий. И другие первооткрыватели также установили другие подобные серии. Они стали известны как основная серия.^[2] Бергманн наблюдал литий на высоте 5347 см.⁻¹, натрий на 5416 см⁻¹ калий на 6592 см⁻¹.^[2] Бергманн заметил, что линии в серии в спектре цезия были двойными. Его открытие было объявлено в Вклад в изучение инфракрасных спектров излучения щелочей, Йена 1907.^[3] Карл Рунге назвал эту серию «новой серией». Он предсказал, что линии калия и рубидия будут парами.^[3] Он выразил частоты линий ряда формулой и предсказал связь предела ряда с другими известными рядами. В 1909 г. У. М. Хикс произвел приблизительные формулы для различных серий и заметил, что эта серия имеет более простую формулу, чем другие, и поэтому назвал ее «фундаментальной серией» и использовал букву F.^[1][4]

Формула, которая больше напоминала расчеты спектра водорода, заключалась в меньшей квантовый дефект. Нет никаких физических оснований называть это фундаментальным.^[5] Основная серия была названа неудачно названной.^[6] Это последняя спектроскопическая серия, получившая специальное обозначение.^[6] Следующая серия, включающая переходы между подоболочками F и G, известна как серия FG.^[6]

Частоты строк в серии задаются этой формулой:

${ displaystyle nu = { frac {R} { left [3 + d right] ^ {2}}} - { frac {R} { left [m + f right] ^ {2}} } { text {, with}} m = 4,5,6, ...,}$

р это Поправка Ридберга, ${ displaystyle T_ {BS} = { frac {R} { left [3 + d right] ^ {2}}}}$ предел серии, представленный 3D, и ${ displaystyle { frac {R} { left [m + f right] ^ {2}}}}$ представлен мФ. Сокращенная формула тогда дается ${ displaystyle nu = 3D-mF}$ со значениями m целыми числами от 4 и выше.^[7] Два числа, разделенных знаком «-», называются членами, которые представляют уровень энергии атома.

Предел фундаментального ряда такой же, как и у уровня 3D.^[5]

Термины могут иметь разные обозначения: mF для однолинейных систем, mΦ для дублетов и mf для триплетов.^[8]

Линии в основной серии разбиты на составные дублеты из-за того, что подоболочки D и F имеют разные возможности вращения. Расщепление подоболочки D очень мало, а расщепление подоболочки F - еще меньше, поэтому тонкую структуру в фундаментальной серии труднее разрешить, чем в острый или же диффузная серия.^[7]

Литий

Квантовый дефект для лития равен 0.^[5]

Натрий

Диаграмма Гротриана для натрия. Фундаментальный ряд обусловлен переходами 3D-mF, показанными здесь голубым цветом.

Линии фундаментального ряда для натрий появляются в ближнем инфракрасном диапазоне.

Калий

Линии фундаментального ряда для калий появляются в ближнем инфракрасном диапазоне.

Рубидий

Линии основного ряда для рубидий появляются в ближнем инфракрасном диапазоне. Валентный электрон движется из 4d уровень как 3d содержится во внутренней оболочке. Их наблюдал Р. фон Лэмб. Соответствующие уровни энергии: 4п⁶4d j= 5/2 19 355,282 см⁻¹ и j= 3/2 19,355,623 см⁻¹, а первая ж уровни на 4п⁶4ж j= 5/2 26 792,185 см⁻¹ и j= 7/2 26 792,169 см⁻¹.^[11]

Цезий

Рекомендации