Физические величины - Бабичев А.Н.
ISBN 5-283-04013-5
Скачать (прямая ссылка):
фект конечности объема ядра). В итоге наблюдаемое изотопическое смещение в спектральных линиях OV для двух изотопов элемента с массовыми числами Ai и A2 (A=Z-\-N, Z — число протонов, N — число нейтронов) представляется суммой трех слагаемых [10]
Bv
= Bv_
BMS
• Bv,
VS
В приведенном выражении первый член ^^bms = -Voaine (M2 — Mi)/M1M2 характеризует нормальное массовое смещение, наиболее важное для легких элементов (Z<30), причем V00 — частота излучательного перехода при бесконечной массе ядер; те — масса электрона; M1, M2 — массы ядер; Sv^ ¦— специфическое мас-
846 совое смещение; бVy1^t — объемное смещение между линиями двух изотопов, доминирующее в спектре тяжелых элементов (Z^, 60). В спектрах элементов середины таблицы Менделеева 2025) наблюдаемое изотопическое смещение мало по абсолютной величине.
Изотопический сдвиг в спектральных линиях 6v обусловлен смещением электронных термов атомов и связан с изотопическими сдвигами верхнего (67"') и нижнего (б Л термов соотношением
Sv = 87" —ЬТ.
Изотопический сдвиг условно принято считать положительным, если линия перехода для более тяжелого изотопа сдвинута в сторону больших частот. На языке сдвига термов это означает, что отрицательный знак смешения термов соответствует случаю, когда уровень
более тяжелого изотопа лежит глубже (его расстояние до границы непрерывного спектра больше) уровня более легкого изотопа. Нормальный массовый эффект приводит к росту энергии связи электрона в более тяжелом изотопе, тогда как вследствие эффекта конечности объема ядра энергия связи электронов меньше для изотопов с большей массой; в итоге эффекты объема и массы ядра противоположны по знаку. При наличии сверхтонкой структуры атомных уровней изотопический сдвиг термов определяется по расстоянию между центрами тяжести компонент сверхтонкой структуры.
В табл. 32.4 включены значения изотопического сдвига 6v резонансных линий для ряда элементов |10— 13]. С учетом установленной погрешности измерений числовые значення были округлены по последней значащей цифре (dtl).
Таблица 32.4. Изотопическое смещение резонансных линий атомов
Переход между термами
H
(Is-2S172)
Не (Is2-IS0)
Li
(2s 2S172) В
PP-2P0I12) с
(2P2-3P0)
N
(2р3 4Sj72)
о
^P4-3P2)
Ne (2р6—1S0)
Na (3s-2S)/2)
Mg (3s2—1S0)
Ar (3s8—1S0)
К
(4s-2S,72)
Ca (4s2—1S0)
2 2S172-2 2P0 2p2 P0—3s 2Sj72 2Pt 1S0-2p3s 1P1 3s aP372-3p 2P372 3s iP5f2Sp* P6512 3s 3S1Sp 3P1
3s' [1/2]°—3p [5/2]2 3s [3/2Jo—3p [1/2]!
3s 2S,72-4p2p;/2
3s2 1S0 -3 s3p 1P1
4s [3/2]2—4p' [3/? 4s' [1/2],—5p[l/2]0
4s 2S1;2-4p 2P0u2
4s 2S172 Ap 2Pl12 4s2 1S0—4s4p 1P1
4s2 1S0-4s4p 3P°
1215.7
584,3 6708 2497
2478.6
8629.2
8216.3
8446.8
7173.9
7032.4
3303.0
2852.1
7147,0
4510.7 7699,0
7664,9
4226.7
6572.8
1—3
2—3
3—4
6-7 10-11 12—13 14-15 14—15 16—18
20—22 20-22
23-24
24—25 24—26 36—40 36—40
39—40
39—41
40-42 40—43 40—44 40—48 40—41 40—42 40—43 40—44 40—48
814 Продолжение табл. 33.3
Изотопическое
Атомный Элемент Переход между термами Длина волны Л, Массовые числа смещение линий 8 VylIA, IO-sCM-S
номер Z (основной терм) 10-" м изотопов At-As
29 Cu 4s 2Sly2 4p 3274,0 63—65 20
(3d104s—2S172)
30 Zn (4s2—1S0) 4s2 1S0-4s4p 1Pj 2138,6 ДА = 2 (среднее значение) 16
31 36 Ga (4p-*P°l?) Kr 4p 2F172—5s 2Sli2 4p 2F372 5s 2S172 4033.0 4172.1 69—71 69—71 —1,1 —1,3 2
(4p« - 1S0) 5s[3/2]j-5p[5/2k 8776,7 82—84
37 Rb (5s - 2Siy2) 5s 2S1Z2—5p 2F172 7947,6 85—87 2,6 2 6
Sr 5s 2S172-Sp 2F372 7800,2 85-87 9,0 4,2 1,5 15,9 7,5
38 (5s2 — 1S0) 5s2 1S0-SsSp 1F1 4607,3 84—8 8 86—88
87—88
5s2 1S0-Ssep 1Pj 2931,8 84-88
86—88 3,2
87—88
6892 6 14,1
5s2 1S0-SsSp 8F1 84—88 6,7
86—88 87—88 90—92 92—94 2,7
40 Zr (4d25s2 — 3F2) 4d35s bFb—4ds5p6Gg 4687,8 —12 —7
47 94—96 —5
Ag (4d105s—2Sly2) 4d105s 2 S172—5p 2F172 3382,9 107—109 —15
Cd (Ss2-1S0) 4d105s 2S172-Sp 2Fg72 3280,7 107—109 —15
48 5s2 1S9—5s5p 8F1 3261,0 AA = 2 —15
(среднее значение)
49 54 In (5P-iP0ll2) 5P sF172—6s 2S172 Sp 2F3y2 6s 2Sly2 4101,8 4511,3 113—115 113—115 8,6 8,5
Xe (Sp9-1S0) 6s[3/2g-6p[3/2y 8231,6 134—136 —3
55 Cs (6s—2Sly2) 6s sSly2 6p 2F3y2 8521,1 133—134 133-135 1,2 1,2
70 Yb (4/i46s2_iSo) 6s2 iSo-osop 1F1 3988,0 174-176 174—172 17 18
71 Lu (Mes2-2D372) 5d6s? 2D3y2-5d6s6p 4Fgy2 5736,5 175—176 —13,1
бгібя2 2D572 - 5d6s6p 4Fg72 6055,0 175-176 —13,9
5d6& 2D572-5of6s6p 4F0772 5421,9 175-176 -13,6
79 Au (5d106s—2S172) 6S SS172 6p 2Fjy2 2675,9 - 195—197 193—197 —100 —210
192—197 191—197 —280 —320 —370
190—197
80 Hg (5d106s2—1S0) 6s2 1S0-6s6p sFj 2536,5 198-199 198—200 199—201 200—202 202—204 —9 —160 —210 —180 —160
848 Продолжение табл. 32.4
Атомный номер Z Элемент (основной терм) Переход между термами Длина волны IO-10 M Массовые числа изотопов A1-As Изотопическое смещение линий 8-ИіЛ, IO-3 CM"1
81 82 Tl (6s26 P-2Py2) Pb (Gp2-V0) 6P 2p3/2-7s 2Sly2 6P2 3P0-6p7s 3P1 5350,5 2833,1 203—205 207—208 206—208 204—208 202—208 —58,6 -47 —75 —140 —207
