1.Энергия деңгейлері атом ядросын молекула тәрізді кванттық жүйелердің стационарлық күйіндегі энергиясының мәні.Кванттық механикада қалыптасқан негізгі қағида бойынша және бөлшекті стационарлық күйдегі энергиясы дискретті(үздікті) мәндерге ғана ие болады. Энергияның ең аз мәніне сәйкес келетін энергетикалық дейгейі негізгі деңгей делінеді. Ал энергиялы жоғары деңгейлер қозған деңгейлер делінеді. Бөлшектің бір энергетикалық деңгейде тұрақтап тұратын уақыты оның өмір сүру уақыты делінеді. Мысалы: атом ядросының түрлері энергетикалық деңгейдегі орташа өмір сүру уақыты 10-14с.
Кейде микробөлшектердің энергиялары бірден бірнеше күйде болуы мүмкін. Мұндайэнергетикалық деңгейде азғындаған деңгейлер делінеді. Сыртқы магнит немесе электр өрісі әсер еткенде атомның энергиясы өзгеріп оның электрлік деңгейінің жіктелуі мүмкін.
- Өткен ғасырдың 2-1 жартысынан бастап сәуле шығару спектрлеріне егжей-тегжейлі және көптеген зерттеулер жүргізіледі. Сонда молекулалардың сәуле шығару спектрі жеке жолақтардан , ал атомдардың спектрі жеке сызықтардан тұратындығы анықталды. Осыған байланысты атомдық спектрлер сызықты деп аталады. Әрбір элементтің тек өзіне тән сызықтық спектрі болады және оның түрі атомды қоздыру амалына тәуелді болмайды. Сондықтан спектрі бойынша оны шығаратын элементті анықтауға болады
Сутегі спектрінің барлық сызығын Бальмердің жалпы формуласы деп аталатын формуласы бейнеленеді.
Мұндағы: m және n-бүтін сандар
Егер m =1 болса. Лайман сериясына,m=2 болса Бальмер сериясына жатады. Осы екі сериядан басқа төрт серия бар. (Пошен, Брэкетт, Пфунда, Кэмфри, сериялары.)
Егер саңылаудан түскен күн көзінің жарығы немесе жасанды жарық үш қырлы мөлдір призма арқылы өтетін болса, онда ол бірнеше түсті сәулелерге жіктеледі. Денелердің шығаратын сәулесінің түрлі түске қарай жіктеліп, жолақтар немесе сызықтар түрінде көрінуін спектр дейді. Қызған денелердің тығыздығы үлкен болған сайын олардың спектрлеріндегі түстер бір – біріне жалғаса ұласып жатады. Бір – біріне жайласа ұласқан спектрлерді тұтас спектрлер дейді.
Тығыздығы өте аз қызғангаздардың немесе плазманың спектрлері кесінді сызық түрінде бір-біріне алшақ орналасады. Ондай спектрлер шығару сызықтық спектрі деп аталады.
Атомдары қозған күйде болатын барлық заттар энергиясы белгілі бір түрде толқын ұзындықтарына қарай бөлініп таралған жарық толқындарын щығарады. Сондай-ақ заттың жарықты жұтуы да толқын ұзындығына тәуелді. Мысалы қызыл шыны қызыл жарыққа сәйкестолқындарды өткізіп одан басқалардың бәрін жұтады.
Газ өзінің қатты қызған күйінде шығаратын толқын ұзындықтарына сәйкес жарықты әсіресе интенсивті жұтады.
Интерференция, дифракция және дисперсия тәрiздi құбылыстар кезiнде ақ жарықтың бiрнеше түске жiктелетiнi тәжiрибеден белгiлi. Дисперсия құбылысын пайдалана отырып, Ньютонның ақ жарықты жiктегенiн бiлемiз. Тәжiрибе жалпы спектрлердi мынадай бiрнеше топқа бөлуге болатынын көреттi : тұтас спектр, сызықтық сектр жiне жолақты спектрлер.
Тұтас спектрдi қатты дене, сұйық және сығылған газды жоғарғы температураға дейiн қыздырған кезде бередi. Тұтас спектр шартты түрде жетi түске бөлiнедi : қызыл, оранж, сары, жасыл, көгiлдiр, көк және күлгiн. Бұл түстердiң арасында айқын шекара жоқ. Бiр түс екiншi түске бiрте-бiрте өтедi. Спектрдiң тұтас болуы оның құрамында барлық толқын ұзындығындағы жарықтың бар екенiн көрсетедi. Бұлай болуының басты себебi жарық шығарып тұрған атомдар бiр бiрiмен күштi байланыста. Осы күштi байланыстың салдарынан әрбiр атом шығарған монохроматты жарықтар ұйытқып, бiр-бiрiмен тұтасып кетедi.
Сиретiлген газды жоғарғы температураға дейiн қыздырып, спектроскоп арқылы қарасақ жiңiшке сызықтардан тұратын спектрдi байқаймыз. Мұндай сызықтық спектрдiң байқалуы жарық шығарып тұрған зат осы сызықтарға сәйкес келетiн жиiлiктегi ғана жарықты шығарып тұрғанының дәлелi. Бұл спектрлердi газдың жекелеген атомдары шығарады. Газ жақсы сиретiлген болғандықтан оаның атомдары бiр-бiрiмен әсерлеспейдi десе де болады. Ал мұндай сызықтық спектрдiң болуы және бұл сызықтарға сәйкес келетiн жиiлiктiң мәнi Бордың теориясынан анықталады.
Егер жарық шығарып тұрған газдың тығыздығын бiрте-бiрте арттыратын болсақ, онда спектр сызықтарының енi бiрте-бiрте артып, тұтасып кетедi.
Тағы бiр байқалатын спектрдiң түрi жолақ спектрлер. Олар аралары бiр бiрiнен бөлiнген енi едәуiр үлкен жолақтардан тұрады. Ажыратқыштық қабiлетi жоғары спектроскоптың көмегiмен жеке жолақтарды бажайлап қарайтын болсақ, олардың өте тығыз орналасқан жеке сызықтардың жиынтығы екенiне көз жеткiзуге болады. Сызықтық спектрлердi жеке атомдар беретiн болса, жолақ спектрлердi бiр-бiрiмен байланыспаған немесе әлсiз байланысқан молекулалар туғызады.
| 7.3 — сурет |
Осы кезге дейiнгi қарастырғанымыз жарықтың шығару спектрлерi (7.3 — сурет). Жарықты атомдар тек белгiлi жиiлiкте шығарып қана қоймайды, сонымен қатар осындай жиiлiктерде жұтады да. Мысалы ақ жарықты температурасы төмен, өзiнен жарық шығарып тұрмаған газ арқылы жiберетiн болсақ, жарықтың үздiксiз спектрiнiң бетiнде қара сызықтар пайда болады. Бұл жұтылу спектрлерi (7.4 — сурет).
| 7.4 — сурет |
Сызықтық спектр оны шығарып тұрған атомның құрлысымен тiкелей байланысты. Ал әрбiр заттың атомы бiр-бiрiнен ерекше, олай болса әрбiр заттың беретiн спектрi де ерекше. Бұл белгiсiз заттың спектрiн зерттей отырып, оның химиялық құрамын анықтауға мүмкiндiк бередi. Бұл әдiстi спектрлiк сараптау деп атайды.