Наблюдение и измерения спектра ртути в видимой области

Для измерений длин волн линий  и излучения натрия в данной работе используется универсальный монохроматор УМ-2. Его устройство и правила работы с ним приведены в Прил. 3.

1. Выполните градуировку монохроматора УМ-2 с помощью неоновой лампы. Постройте примерный (с помощью одной из программ научной графики, см. Прил. 4) и точный (с помощью программы splines.exe, см. Прил. 5) градуировочные графики для длин волн .

2. Выполните измерения углов поворота барабана монохроматора для двух близких желтых линий (желтого дублета), с помощью программы splines.exe определите их длины волн. Длины волн некоторых наиболее интенсивных линий ртути: зеленой, сине-фиолетовой и фиолетовой (более яркой из двух близких линий) считаются известными.

3. Вычислите энергии фотонов , соответствующих спектральным линиям желтого дублета ртути и их разность . Для этого можно использовать формулу

.                 (10.12)

Величина  представляет собой разность уровней 6d-состояний с двумя значениями полного момента  и .

4. С помощью формулы (10.3) найдите эффективный заряд  атомного остова ртути для электрона в состоянии 6d.

Измерения дублетных и триплетных линий ультрафиолетового спектра излучения ртути.

Рассмотрите фрагменты фотопластинок со спектрами ртути на рис. 10.5а,б. Им соответствуют переходы, показанные на рис. 10.3а,б.

а                                                                         б

Рис. 10.5. Спектральные линии ртути с фотопластинок, использованных в
работах 5 (а) и 6 (б): триплет (а), см. рис. 10.3а и дублет (б), см. рис. 10.3б

1. Вычислите разности энергий фотонов для линий триплета на рис. 10.5а (см. табл. 5.2) и для линий дублета на рис. 10.5б.

2. Найдите разности энергий уровней 6d-состояний с двумя значениями полного момента , . Сравните с результатом, полученным для желтых линий ртути.

3. С помощью формулы (10.3) найдите эффективный заряд  атомного остова ртути. Сравните с результатом, полученным для желтых линий ртути.

7. Проверка правила интервалов Ланде для уровней конфигурации 6 s 6 p атома ртути.

    Для наиболее заметных линий ртути: зеленой, сине-фиолетовой и фиолетовой (более интенсивной среди двух соседних линий) найдите энергии фотонов. Постройте в масштабе расположение триплетных уровней конфигурации 6s6p, найдите отношение интервалов между ними и проверьте выполнение правила Ланде

.      (10.13)

То, насколько точно оно выполняется, может служить критерием применимости для данной конфигурации -связи.