Астронет > Спектральные серии атомарные

Астронет: А. М. Черепащук, "Физика Космоса", 1986 Спектральные серии атомарные
http://variable-stars.ru/db/msg/1201985

Спектральные серии атомарные

- упорядоченные совокупности спектральных линий излучения или поглощения; возникают при разрешенных переходах атома между нек-рым фиксированным для данной серии уровнем энергии и более высокими дискрретными уровнями энергии. Положение линий в серии связано с взаимным расположением атомных энергетич. уровней.

Первая линия С.С., имеющая наибольшую длину волн, образуется при переходе между низшим для серии уровнем и ближайшем к нему более высоким. Частота излучения $\nu$ определяется выражением: $\nu=E/h$ , где E - разность энергий двух уровней. Если низший уровень основной (т.е. самый низкий) для данного атома, то первая линия С.с. наз. резонансной линией. Линии С.с. сходятся к пределу С.с., к-рый соответствует энергии ионизации атома с низшего для серии уровня. Наиболее отчетливо выделяются С.с. в спектрах элементов первой подгруппы периодич. системы Менделеева: водорода, гелия, щелочноземельных металлов. Для водорода и водородоподобных ионов длины волн $\lambda_n$ линий спектральных серий удовлетворяют соотношению:
${1\over{\lambda_n}}=RZ^2\left( {1\over{n_0^2}} - {1\over{n^2}} \right)$ ,
где n₀ и n (> n₀) - целые числа, Z - эффективный заряд, действующий на электрон, R - Ридберга постоянная. Для водорода (Z=1) имеем при n₀=1, 2, 3 и т.д. соответственно серии Лаймана, Бальмера, Пашена и др. Для однократноионизованного гелия (Z=2) и n₀=4 имеется серия Пикеринга, расположенная в видимой области спектра и почти совпадающая с серией Бальмера для водорода (см. Бальмера серия, Лаймана серия). В радио- и ИК-диапазонах встречаются серии молекулярных линий, связанных с вращательными и колебательными переходами, а также серии рекомбинационных радиолиний атомов.

Св-во спектральных линий располагаться сериями имеет большое значение для отождествления линий в спектрах астрономич. объектов. Напр., в спектрах далеких квазаров спектральные линии смещены в красную область спектра на сотни ангстрем, что сильно затрудняет отождествление одиночных линий. Изучение относительного расположения линий в спектре позволяет выявить принадлежность этих линий к спектральной серии того или иного элемента.

Лит.:
Мартынов Д.Я., Курс общей астрофизики, 3 изд, М., 1979.

(А.М. Черепащук)

А. М. Черепащук, "Физика Космоса", 1986
Глоссарий Astronet.ru