샤프 시리즈

Sharp series

날카로운 직렬은 전자가 원자의 고에너지 s 궤도상에서 가용한 최저 p 궤도까지 하강할 때 발생하는 원자 방출 스펙트럼의 일련의 스펙트럼 라인이다. 스펙트럼 라인은 가시광선에 일부 포함되며 자외선으로 확장된다. 주파수가 절대 시리즈 제한을 초과하지 않게 증가함에 따라 라인은 점점 더 가까워진다. 날카로운 시리즈는 원자 속의 전자 껍질과 하위 껍질에 대한 이해의 발달에 중요했다. 날카로운 시리즈는 문자 s를 원자 궤도나 서브셸에 주었다.

날카로운 시리즈는 다음과 같은 한계가 있다.

이 시리즈는 높은 에너지 S 궤도상에서 가장 낮은 P 상태로의 전환에 의해 발생한다. 선 식별을 위한 한 가지 용어는: 1P-mS[1]. 그러나 1P는 단지 원자에서 가장 낮은 P 상태를 의미하며 현대적 명칭은 2P에서 시작되며 높은 원자 번호의 원자에 대해서는 더 크다는 점에 주목하라.

용어는 서로 다른 명칭, 단일 선 시스템의 경우 mS, 더블트의 경우 m³, 트리플릿의 경우 ms를 가질 수 있다.[2]

P 상태가 알칼리 원자에 대한 가장 낮은 에너지 수준이 아니기 때문에(S는) 날카로운 시리즈는 시원한 가스에 흡수되는 것으로 나타나지 않지만 방출선으로 나타난다. 뤼드베르크 보정은 전자가 전자의 내핵을 더 많이 관통하기 때문에 S 용어로 가장 크다.

직렬의 한계는 전자 방출에 해당하는데, 전자가 원자에서 빠져나오는 에너지가 너무 많다. 시리즈를 샤프(sharp)라고 해도 선이 날카롭지 않을 수도 있다.[3]

알칼리 금속에서 P 용어는 2 P 2 스타일 2}} 및 2 2 스타일 }{2 이렇게 하면 스펙트럼 라인은 이중 라인의 두 부분 사이에 일정한 간격을 두고 이중으로 된다

[4]

이름

첨예한 시리즈는 제2하위 시리즈로 불렸으며, 확산 시리즈는 제1하위 시리즈로 둘 다 주계열에 종속되어 있었다.[2]

알칼리 금속의 법칙

급격한 직렬 한계는 확산 직렬 한계와 동일하다. 1800년대 후반에 이 둘은 보충 시리즈로 불렸다.

1896년 아서 슈스터는 자신의 법칙을 밝혔다: "주계열의 수렴 주파수에서 기본진동의 주파수를 빼면 보충계열의 수렴 주파수를 얻는다."[5] 그러나 저널의 다음 호에서 그는 라이드버그가 몇 달 전에 그 아이디어를 발표했다는 것을 깨달았다.[6]

뤼드베르크 슈스터 법칙 : 웨이브 넘버를 이용하여 급·확산 계열 한계와 원리 계열 한계와의 차이는 주계열의 첫 전환과 동일하다.

  • 이 차이는 가장 낮은 P 수준이다.[7]

룬지의 법칙 : 파장 번호를 사용하면 급수직렬 한계와 기본수직 한계 사이의 차이는 확산수직렬의 첫 전환과 같다.

  • 이 차이는 가장 낮은 D레벨 에너지다.[7]

나트륨

그로트리아 나트륨 도표 샤프 시리즈는 여기에 보라색으로 표시된 3p-mS 전환 때문이다.

The sharp series has wave numbers given by:

The sodium diffuse series has wave numbers given by:

n이 무한대로 되는 경향이 있을 때, 확산과 날카로운 시리즈는 결국 같은 한계에 도달한다.[8]

날카로운[9] 나트륨 시리즈
전이 파장 1 å 파장 2 å
3P-4S 11403.8 11381.5
3P-5S 6160.75 6154.23
3P-6S 5158.84 5153.40
3P-7S 4751.82 4747.94
3P-8S 4545.19 4541.63
3P-9S 4423.35 4419.89
3P-10S 4344.74 4341.49
3P-11S 4291.01 4287.84
3P-12S 4252.52 4249.41
3P-13S 4223.2 4220.2
3P-14S 4201.0 4198.0

칼륨

칼륨 급수[10]
전이 파장 1 å 파장 2 å
4P-5S 12522.1 12432.2
4P-6S 6933.8 6911.1
4P-7S 5801.8 5782.4
4P-8S 5339.8 5323.4
4P-9S 5099.2 5084.3
4P-10S 4956.1 4942.0
4P-11S 4863.6 4850.0
4P-12S 4800.2 4786.9
4P-13S 4754.6 4741.6

알칼리성 흙

3중 연속의 날카로운 선은 s와 1p-ms 공식으로 지정된다. 날카로운 singlet line 시리즈는 s 시리즈 문자와 1P-mS 공식을 가지고 있다.[3]

칼슘

칼슘은 세 쌍둥이가 날카롭게 잇고, 단둥이가 날카롭게 잇는다.[11]

마그네슘

마그네슘은 세 쌍둥이의 날카로운 시리즈와 한 쌍둥이의 날카로운 시리즈를 가지고 있다.[3]

역사

케임브리지 대학에서 조지 리빙과 제임스 드워는 공기를 통해 전달될 가시광선과 자외선에서 그룹 I, II, III의 원소 스펙트럼을 체계적으로 측정하기 시작했다. 그들은 나트륨의 선이 날카롭고 분산되어 있다는 것을 알아차렸다. 그들은 선에 샤프(sharp)라는 용어를 처음 사용했다.[12] 그들은 알칼리 금속 스펙트럼 라인을 날카롭고 분산된 범주로 분류했다. 1890년에 흡수 스펙트럼에도 나타난 선을 주계열이라고 불렀다. 라이드버그는 다른 라인에 대해 날카롭고 분산된 사용을 계속했고, 케이서와 런지는 날카로운 시리즈에 두 번째 하위 시리즈라는 용어를 사용하는 것을 선호했다.[13][14]

아르노 베르그만은 1907년에 적외선에서 네 번째 시리즈를 발견했고, 이것은 베르그만 시리즈 또는 기본 시리즈로 알려지게 되었다.[14]

1896년 에드워드 C. 피커링은 ζ 인형 스펙트럼에서 새로운 일련의 선을 발견했다. 이것은 날카로운 수소의 연속이라고 믿어졌다. 1915년에 그것이 실제로 이온화된 헬륨 - 헬륨 II라는 증거가 주어졌다.[15][16]

하인리히 케이서, 칼 룬지, 요하네스 라이드버그는 알칼리 금속의 방출 라인 파동 수 사이의 수학적 관계를 발견했다.[17]

프리드리히 헌드는 원자의 하위 껍질에 대한 s, p, d, f 표기법을 소개했다.[17][18] 다른 사람들은 1930년대에 이 용법을 따랐고 그 용어는 오늘날까지 남아있다.

참조

  1. ^ Fowler, A. (1924). "The Origin of Spectra". Journal of the Royal Astronomical Society of Canada. 18: 373–380. Bibcode:1924JRASC..18..373F.
  2. ^ a b Saunders, F. A. (1915). "Some Recent Discoveries in Spectrum Series". Astrophysical Journal. 41: 323. Bibcode:1915ApJ....41..323S. doi:10.1086/142175.
  3. ^ a b c Saunders, F. A. (1915). "Some Recent Discoveries in Spectrum Series". Astrophysical Journal. 41: 323–327. Bibcode:1915ApJ....41..323S. doi:10.1086/142175.
  4. ^ Rydberg, J. R. (1897). "The New Series in the Spectrum of Hydrogen". Astrophysical Journal. 6: 233–236. Bibcode:1897ApJ.....6..233R. doi:10.1086/140393.
  5. ^ Schuster, Arthur (31 December 1986). "On a New Law Connecting the Periods of Molecular Vibrations". Nature. 55 (1418): 200–201. Bibcode:1896Natur..55..200S. doi:10.1038/055200a0.
  6. ^ Schuster, Arthur (7 January 1987). "On a New Law Connecting the Periods of Molecular Vibrations". Nature. 55 (1419): 223. Bibcode:1897Natur..55..223S. doi:10.1038/055223a0. S2CID 4054702.
  7. ^ a b Atomic, Molecular and Laser Physics. Krishna Prakashan Media. p. 2.59.
  8. ^ Sala, O.; K. Araki; L. K. Noda (September 1999). "A Procedure to Obtain the Effective Nuclear Charge from the Atomic Spectrum of Sodium" (PDF). Journal of Chemical Education. 76 (9): 1269. Bibcode:1999JChEd..76.1269S. doi:10.1021/ed076p1269.
  9. ^ Wiese, W.; Smith, M. W.; Miles, B. M. (October 1969). Atomic Transition Probabilities Volume II Sodium Through Calcium A Critical Data Compilation (PDF). Washington: National Bureau of Standards. pp. 39–41.
  10. ^ Wiese, W.; Smith, M. W.; Miles, B. M. (October 1969). Atomic Transition Probabilities Volume II Sodium Through Calcium A Critical Data Compilation (PDF). Washington: National Bureau of Standards. pp. 228–229.
  11. ^ Saunders, F. A. (December 1920). "Revision of the Series in the Spectrum of Calcium". The Astrophysical Journal. 52 (5): 265. Bibcode:1920ApJ....52..265S. doi:10.1086/142578.
  12. ^ Brand, John Charles Drury (1995-10-01). Lines Of Light: The Sources Of Dispersive Spectroscopy, 1800-1930. CRC Press. pp. 123–. ISBN 9782884491624. Retrieved 30 December 2013.
  13. ^ Rydberg, J. R. (April 1890). "XXXIV. On the structure of the line-spectra of the chemical elements". Philosophical Magazine. 5. 29 (179): 331–337. doi:10.1080/14786449008619945.
  14. ^ a b Mehra, Jagdish; Rechenberg, Helmut (2001-01-01). The Historical Development of Quantum Theory. Springer. pp. 165–166. ISBN 9780387951744. Retrieved 30 December 2013.
  15. ^ Robotti, Nadia (1983). "The Spectrum of ζ Puppis and the Historical Evolution of Empirical Data". Historical Studies in the Physical Sciences. 14 (1): 123–145. doi:10.2307/27757527. JSTOR 27757527.
  16. ^ Mebton, Thomas E. (25 March 1915). "On the Origin of the 4686 Series". Philosophical Transactions. Retrieved 30 December 2013.
  17. ^ a b William B. Jensen (2007). "The Origin of the S, p, d, f Orbital Labels". Journal of Chemical Education. 84 (5): 757–758. Bibcode:2007JChEd..84..757J. doi:10.1021/ed084p757.
  18. ^ Hund, Friedrich (1927). Linienspektren und Periodisches System der Elemente. Struktur der Materie in Einzeldarstellungen. Vol. 4. Springer. pp. 55–56. ISBN 9783709156568.