碱金属原子的光谱也有类似的特点,光谱线也明显地构成几个线系 一般观察到的四个线条称为主线系、第一辅线系(又称漫线系)、 第二辅线系(又称锐线系)和柏格曼线系(又称基线系) 图4.1显示锂的这四个线系,这是按波数的均匀标尺作图的,图 中也附了波长标尺。 波数(米-) 40000 23020 000 主线系 第 钱系 第二 线系 P.}(m 柏格曼 我系 22q2 25 3000 40050006000701000.000 图4.1
碱金属原子的光谱也有类似的特点,光谱线也明显地构成几个线系。 一般观察到的四个线条称为主线系、第一辅线系(又称漫线系)、 第二辅线系(又称锐线系)和柏格曼线系(又称基线系)。 图4.1显示锂的这四个线系,这是按波数的均匀标尺作图的,图 中也附了波长标尺。 图4.1
从图中可以看到主线系的波长范围最广,第一条线是红色的, 共余诸线在紫外 主线系的系限的波数是434844厘米,相当于波长229.7埃。 第一辅线系在可见部分.第二辅线系的第一条线在红外,其余在 可见部分 这二线系有同一线系限.柏格曼线系全在红外。 其他碱金属元素也有相仿的光谱系,只是波长不同。 例如钠主线系的第一条线就是很熟悉的黄色光、波长是5893埃;而 锂的主线系第一条线是红色的。 如上文所述:每一个碱金属元素的光谱还不止上述几个线系,这 些是比较容易观察到的,因而是较早发现的。 正如氢光谱的情形,里德伯研究出碱金属原子光谱线的波数(波长 的因数)也可以表达为二项差, 同氢原子光谱的公式相仿
从图中可以看到主线系的波长范围最广,第一条线是红色的, 共余诸线在紫外. 主线系的系限的波数是 厘米-1 43484.4 ,相当于波长2299.7埃。 第一辅线系在可见部分.第二辅线系的第一条线在红外,其余在 可见部分. 这二线系有同一线系限.柏格曼线系全在红外。 其他碱金属元素也有相仿的光谱系,只是波长不同。 例如钠主线系的第一条线就是很熟悉的黄色光、波长是5893埃;而 锂的主线系第一条线是红色的。 如上文所述:每一个碱金属元素的光谱还不止上述几个线系,这 些是比较容易观察到的,因而是较早发现的。 正如氢光谱的情形,里德伯研究出碱金属原子光谱线的波数(波长 的因数)也可以表达为二项差, 同氢原子光谱的公式相仿:
R 当n无限大时,等于线系限的波数。即Un=U 这与氢原子光谱也是一样的。所不同的是,在这n并非整数, 称为有效量子数 从所得的光谱可以计算出各条谱线对应的有效量子数,如表4.1所 裘中的有效量子数n有些接近整数(第一辅线系和柏格曼系) 有些离整数远一些(第二辅线最远,主线系),且都一般都比n略 小,可写成 n-△ △称为量子数亏损,我们注意到,同一线系的△差不多相等。 这是因为同一线系的末态是相同的,而初态的电子轨道角动量量 子数相同
2* ~ ~ n R n = − 当 * n 无限大时,等于线系限的波数。即 = ~ ~ n 这与氢原子光谱也是一样的。所不同的是,在这 里 * n 并非整数, * n 称为有效量子数。 从所得的光谱可以计算出各条谱线对应的有效量子数,如表4.1所 示表中的有效量子数 * n 有些接近整数(第一辅线系和柏格曼系) 有些离整数远一些(第二辅线最远,主线系),且都一般都比n略 小,可写成 n = n − * Δ称为量子数亏损,我们注意到,同一线系的Δ差不多相等。 这是因为同一线系的末态是相同的,而初态的电子轨道角动量量 子数相同
也就是说有效量子数与主量子数的差值是由电子轨道角动量量 子数决定的(这一点我们后面再讨论)。 在这些光谱线系的研究中又发现另一个规律: 每一个线系的线系限的波数恰好等于另一个线系的第二谱项值中 最大的。 如图4.1和表4.1。从这些讨论中,可以把锂的四个光谱线系的数 值关系总结为下列四个公式: R R 主线系 n=2,3, (2-△,)2(n-△ R R 第二辅线(锐线系) n=3,4 2-△n)(n-△,) R R 第一辅线(漫线系) n=3,4,… (2-△n)(m-△) R R 柏格曼系(基线系)三(2△(-△) n=4,5
也就是说有效量子数与主量子数的差值是由电子轨道角动量量 子数决定的(这一点我们后面再讨论)。 在这些光谱线系的研究中又发现另一个规律: 每一个线系的线系限的波数恰好等于另一个线系的第二谱项值中 最大的。 如图4.1和表4.1。从这些讨论中,可以把锂的四个光谱线系的数 值关系总结为下列四个公式: 主线系 2 2 (2 ) ( ) ~ s n n R n R R − − − = n = 2,3, 第二辅线(锐线系) 2 2 (2 ) ( ) ~ n s s R n R R − − − = n =3,4, 第一辅线(漫线系) 2 2 (2 ) ( ) ~ n d d R n R R − − − = n =3,4, 柏格曼系(基线系) 2 2 (2 ) ( ) ~ d f f R n R R − − − = n =4,5,
用能级图表示为如图所示(锂原 子 2253H 000 876543 3-辅 系 0000 线 40000 题米:!2-脱 从图中可以看出,碱金属原子能级与氢原子能级不同
用能级图表示为如图所示(锂原 子): 从图中可以看出,碱金属原子能级与氢原子能级不同