В. М. Шибков Ведение. Основные положения спектроскопии. Основные квантовые закон

Вид материалаЗакон

Содержание


4. Вероятности переходов и правила отбора.
5. Интенсивности в спектрах.
6. Уровни энергии и спектры атома водорода и водородоподобных ионов.
7. Электронные оболочки атомов и периодическая система элементов.
8. Явление Зеемана и магнитный резонанс.
9. Явление Штарка.
10. Молекулярная спектроскопия.
Подобный материал:
Программа спецкурса “Оптические свойства плазмы”

5 курс, 523 группа, весенний семестр

лектор – профессор В.М.Шибков


1. Ведение.

2. Основные положения спектроскопии.

Основные квантовые законы. Уровни энергии и переходы между ними. Спектры поглощения, испускания и рассеяния. Деление спектроскопии по свойствам излучения. Деление спектроскопии по свойствам атомных систем.

3. Основные характеристики уровней энергии.

Невырожденные и вырожденные уровни энергии. Значения физических величин в стационарных состояниях. Квантование моментов количества движения и их проекций. Сложение моментов количества движения. Магнитные моменты и их связь с механическими моментами. Прецессия и взаимодействие магнитных моментов.

4. Вероятности переходов и правила отбора.

Вероятности спонтанных и вынужденных переходов. Время жизни возбужденных состояний. Дипольное излучение. Магнитное дипольное излучение и квадрупольное излучение. Силы осцилляторов. Естественная ширина уровней энергии и спектральных линий. Правила отбора для простейших видов симметрии. Правила отбора для момента количества движения и его проекции.

5. Интенсивности в спектрах.

Мощности испускания и поглощения и заселенности уровней. Основные законы равновесного излучения. Коэффициенты поглощения. Неравновесные спектры испускания и их интенсивности. Контуры спектральных линий и полос.

6. Уровни энергии и спектры атома водорода и водородоподобных ионов.

Квантовые числа одноэлектронного атома и степень вырождения его уровней. Зависимость спектров одноэлектронных атомов от заряда и массы ядра. Характеристика стационарных состояний одноэлектронного атома. Правила отбора для одноэлектронных атомов. Тонкая структура уровней энергии и спектральных линий.

7. Электронные оболочки атомов и периодическая система элементов.

Квантовые числа электронов в сложном атоме и принцип Паули. Электронные слои и оболочки и их заполнение. Зависимость энергии электронов от азимутального квантового числа. Свойства элементов с заполненными и незаполненными оболочками. Типы спектров различных элементов.

8. Явление Зеемана и магнитный резонанс.

Расщепление уровней энергии в магнитном поле. Общая картина зеемановского расщепления спектральных линий в слабом поле. Типы зеемановских расщеплений спектральных линий.

9. Явление Штарка.

Общая характеристика явления Штарка. Явление Штарка для атомов в общем случае. Явление Штарка для атома водорода. Штарковское уширение спектральных линий. Методы измерения напряженности электрического поля в плазме СВЧ разряда.

10. Молекулярная спектроскопия.

Энергетические уровни двухатомных молекул и волновые функции. Структура молекулярных спектров. Вращение. Колебание. Электронные состояния. Спектры двухатомных молекул N2, N2+, CN, C2, CH.

11. Перенос излучения в среде.

Уравнение переноса излучения. Стационарное уравнение переноса излучения. Приближение плоского однородного слоя. Диффузионное приближение. Приближение лучистой теплопроводности. Росселандов пробег. Объемный излучатель. Средний пробег фотона. Потери нагретого тела на излучение.