FIZIKAS eksāmena jautājumu atbildes - Fizmati

FIZIKAS eksāmena jautājumu atbildes
S Aki
Līmenī no kura spontānā pāreja uz zemāku līmeni ir aizliekta, sauc par metastabilu līmeni. No vienādības (1) izriet,
ka metastabila stāvokļa dzīves laiks salīdzinājumā ar to stāvokļu dzīves laiku, no kuriem pārejas ir atļautas, var būt
ļoti liels. Ja atļautām pārejām šis laiks ir ar kārtu 10^-8 – 10^-7 s, tad metastabiliem līmeņiem tas var būt pat
vairākas stundas. Tāpēc no metastabiliem līmeņiem atoma pārejas, izstarojot kvantu, parasti nenotiek. Atoms
normālā stāvoklī pāriet, atdodot savu ierosmes enerģiju citam atomam sadursmē ar to vai arī ar trauka sienām (otra
veida sadursme). Šai gadījumā atoma ierosmes enerģija pāriet siltumkustības enerģijā. Šāda veida atoma pāreju sauc
par bezistarojuma pāreju.
P.S. Lai uzzinātu vairāk skatīt Pasniedzēja pezīmes kopētā variantā
23. Ūdeņraža spektrāllīnijas
Ūdeņraža spektrā bez atsevišķām, diezgan atstatus stāvošām līnijām var novērot daudz tuvu novietotas līnijas.
Pētījumi parādīja, ka pirmās (atstatus stāvošās) spektrāllīnijas raksturo ūdeņraža atomu, bet otras – molekulas.
Līnijspektrs sastāv no spektrālo līniju kopas. Sakarība starp šīm spetrālajām līnijām pirmo reizi noteica Balmērs
(1885.g).
Viņa atklātā sakarība tika attiecināta uz četrām ūdeņraža līnijām.Izrādījās, ka viļņu garumu, kas atbilst šīm līnijām,
var izteikts kā:
l= b*m^2
m^2 –4
kur b=364,57 nm un m- kāds no rindas 3,4,5,6 cipariem (atbilstoši 1.,2.,3.,4. līnija).
Ievedot l vietā biežumu v=c\l, var pārrakstī Balmēra formulu izskatā
v
c ⎛ 1 1
= R⎜
−
2
λ ⎝ 2 m
=
2
⎞
⎟
⎠
kur R ir konstante. Praktiskajā spektroskopijā v aizstāj ar N=v/c=1/l . Šis tā saucamais viļņu skaitlis parāda, cik dotā
garuma viļņu ietilpst 1 cm. Tagad Balmēra formula izskatītos šādi:
1 R ⎛ 1 1
= ⎜ −
2
c ⎝ 2 m
kur m=3,4,5,6. Lielums R saistīts ar augstāk ievesto lielumu b šādi R=4/b.
Balmēra laikā bija zināmas tikai 4 ūdeņraža līnijas, kas apmierināja viņa formulu, mūsdienās tās zināmas jau
aptuveni skaitā 30. Visas viņas var tikt izrēķinātas izmantojot Balmēra formulu un piešķirot mainīgalam m veselu
skaitli 3,4,5,6,.... Konstante R, kas nosaukta par Ridberga konstanti, tagad ir vienāda ar 1,097677587 * 10^5 cm^-1.
Agrāk atrastās 4 ūdeņraža līnijas, kas atrodas ultravioletajā un infrasarkanajā spektra daļā (Balmēra sērija) tikpat labi
iekļaujas analoģiskās formulās:
1) Laimana sērija (tālajā ultravioletajā apgabalā)
2) Pašena sērija (tuvajā infrasarkanajā apgabalā)
⎞ ⎛ 1 1
⎟ = R⎜
−
2
⎠ ⎝ 2 m
=
2
2
N λ
1 1
= R
⎛
⎜ −
2
⎝1
m
(m = 2,3,4 )
N
2
⎞
⎟
⎠
⎞
⎟
⎠
⎛
1
1
N = R⎜
−
2 2 ⎟
⎝ 3 mŠis ⎠darbs ir nācis no http://datzb.intelctuals.net/ - LU FMF DatZB Darbu Arhīva 57/57
©2002-2003 DatZB Team
(m = 4,5,6,7,8)
⎞