Izotopový posun
Izotopový posun - posun energetických hladin a spektrálních čar různých izotopů jednoho chemického prvku .
Popis
Různé izotopy stejného chemického prvku mají různé energetické hladiny a následně i vlnové délky nebo frekvence spektrálních čar . Tento jev se nazývá izotopový posun. V molekulách obsahujících různé izotopy stejného prvku je také přítomen izotopový posun. Tento jev je někdy považován za součást hyperjemné struktury [1] [2] [3] . Například čára H-alfa pro atom vodíku má vlnovou délku rovnou 6562,79 angstromů a odpovídající čára pro deuterium je o 1,79 angstromů méně [4] .
K izotopovému posunu dochází ze dvou důvodů. První důvod - efekt hmoty - vyplývá ze skutečnosti, že izotopy se liší hmotností jádra . To vede k rozdílu v Rydbergově konstantě pro různé izotopy, protože výraz pro ni zahrnuje redukovanou hmotnost , kde a jsou hmotnosti jádra a elektronu , a tento efekt je patrný pouze u lehkých jader. U těžkých jader je izotopový posun patrný také, ale z jiného důvodu – kvůli objemovému efektu. Vzhledem k tomu, že objem těžkých jader je již dostatečně velký, nelze jejich pole považovat za pole bodového náboje, což vede k posunu energetických hladin, které se mění s nárůstem počtu neutronů. Objemové efekty jsou zvláště silné u s-orbitálních elektronů, pro které je maximální elektronové hustoty dosaženo v jádře [1] [2] [3] .
Poznámky
- ↑ 1 2 Izotopový posun . Fyzická encyklopedie . Datum přístupu: 24. prosince 2021.
- ↑ 1 2 Poruchy úrovní . Encyklopedie Britannica . Datum přístupu: 24. prosince 2021.
- ↑ 1 2 Tatum J. Hvězdné atmosféry. 7.19 : Izotopové efekty . Physics LibreTexts (18. května 2017). Datum přístupu: 24. prosince 2021.
- ↑ Brodsky A. I. Chemie izotopů . - M. , 1957. - S. 249. - 597 s.