Экология СПРАВОЧНИК

В основе атомного спектрального анализа лежит индивидуальность спектров испускания и поглощения химических элементов, установленная впервые Г. Р. Кирхгофом и Р. Бунзеном в 1859—1861 гг. В 1861 г. Кирхгоф доказал на основе этого открытия присутствие в хромосфере Солнца ряда элементов, положив начало астрофизике. В 1861 — 1923 гг. с помощью атомного спектрального анализа было открыто 25 новых элементов Периодической системы элементов Д.И. Менделеева. В 1932 г. спектральным методом был открыт дейтерий.[ ...]

В теории атома Бор показал, что планетарная структура атома и свойства его спектра излучения могут быть объяснены, если считать, что движение электрона подчинено некоторым дополнительным ограничениям — так называемым постулатам Бора. Согласно этим постулатам, для электрона существуют избранные, или «разрешенные» орбиты, двигаясь по которым, он, вопреки законам классической электродинамики, не излучает энергии, но может скачком перейти на более близкую к ядру «дозволенную» орбиту и при этом испустить квант (порцию) электромагнитной энергии, пропорциональный частоте электромагнитной волны.[ ...]

В современной спектроскопии вместо электронных орбит пользуются часто понятием об уровне энергии атома. На ближайшей к ядру орбите энергия электрона условно считается равной нулю. Чем дальше орбита электрона от ядра, тем больше запас его энергии. Если вещество нагревать, подвергая действию электрических искр (что и применяют в одном из вариантов возбуждения спектров в практическом анализе), происходит переход электронов атома с орбит или уровней, более близких к ядру, на более удаленные. При этом энергия атома увеличивается — атом возбуждается.[ ...]

Возбужденным называется атом, у которого электроны располагаются на более удаленных орбитах, т.е. обладающий избыточной энергией.[ ...]

Возбуждаясь, электрон может переходить на любой из уровней и, в предельном случае, может вообще оторваться от атома. При обратном переходе в нормальное состояние электрон может сразу переходить на нормальный ближайший уровень, или этот переход происходит постепенно — скачками с одного уровня на другой. Когда электрон с более высоких энергетических уровней переходит на более низкий, например, на первый, получаем ряд спектральных линий определенной длины волны и определенной частоты колебаний.[ ...]

Спектральные линии, возникающие при переходе электрона на один и тот же энергетический уровень, составляют серию спектральных линий.[ ...]

Таким образом, возбуждаясь, атомы излучают энергию, которая может быть зафиксирована в виде спектра линий, причем для каждого элемента (например, металла) характерен свой, только ему одному присущий спектр. Благодаря этому можно различить элементы между собой, что является основой качественного спектрального анализа. Классификация методов атомной спектроскопии представлена в табл. III.2.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Схема перехода электрона [3].

Ш.2. Серии спекральных линий водорода [3].

Вернуться к оглавлению