Расчёт спектра атома лития

В атоме лития три электрона. Литий, содержащий один электрон, считается водородоподобным атомом. Мы уже показали, как рассчитываются спектры водородоподобных атомов, в том числе и водородоподобного атома лития (табл. 12). Рассчитаем спектр второго электрона этого атома.

Энергия ионизации второго электрона атома лития равна . Теперь необходимо найти энергию связи второго электрона атома лития, соответствующую второму энергетическому уровню. Для этого выпишем из справочника ряд экспериментальных значений энергий возбуждения, соответствующих стационарным энергетическим уровням этого электрона [А. Н. Зайдель]: 62,41; 69,65; 72,26; 73,48;…eV.

Так как второй электрон атома лития не может занимать первый энергетический уровень, то первая энергия возбуждения 62,41eV в ряду энергий возбуждения, соответствующих стационарным энергетическим уровням, должна принадлежать второму энергетическому уровню этого электрона. Далее, найдем разность между энергией ионизации этого электрона и энергией возбуждения, соответствующей второму энергетическому уровню .

 

. (188)

 

Теперь умножим полученную разность на квадрат главного квантового числа, соответствующего второму энергетическому уровню: Полученный результат будет соответствовать энергии связи второго электрона атома лития с ядром атома в момент пребывания его на первом энергетическом уровне. Вот её значение .

Итак, энергия ионизации второго электрона атома лития не равна энергии его связи с ядром атома, соответствующей первому энергетическому уровню. Подставляя эти данные в формулы (178) и (180), получим (табл. 16).

 

Таблица 16. Спектр второго электрона атома лития

Значения n
(эксп.) eV 62,41 69,65 72,26 73,48 -
(теор.) eV 62,41 69,62 72,25 73,47 74,13
(теор.) eV 13,54 6,02 3,38 2,17 1,50

 

Рассчитаем спектр первого электрона атома лития. Его энергия ионизации , а ряд энергий возбуждения, соответствующий стационарным энергетическим уровням, такой: 3,83; 4,52; 4,84; 5,01; 5,11; 5,18; 5,22; 5,25; 5,28; 5,30; 5,31; eV.

Разность между энергией ионизации этого электрона и энергией возбуждения, соответствующей третьему стационарному энергетическому уровню, будет такой: . Далее, найдем энергию связи этого электрона с ядром атома, соответствующую первому фиктивному энергетическому уровню.

 

. (189)

 

Итак, энергия ионизации первого электрона атома лития , а фиктивная энергия связи с ядром, соответствующая первому энергетическому уровню, . Подставляя эти данные в математическую модель формирования спектров атомов и ионов (178) и в формулу (180) расчета энергий связи этого электрона, соответствующих стационарным энергетическим уровням, получим спектр этого электрона (табл. 17).

Таблица 17. Спектр первого электрона атома лития

Значения n
(эксп.) eV - 3,83 4,52 4,84 5,01
(теор.) eV 1,18 3,83 4,51 4,83 5,00
(теор.) eV 3,51 1,56 0,88 0,56 0,39

 

Обратим внимание на то, что в табл. 17 нет экспериментального значения энергии, соответствующей второму энергетическому уровню ( ). Причину этого мы установим при анализе структуры атома лития.






Дата добавления: 2016-06-22; просмотров: 2586; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.02 сек.