hrvatski

Atomski linijski spektri

Svakom atomu različitog kemijskog elementa pripadaju posebne, karakteristične spektralne linije, ali se ipak u njihovim spektrima opažaje neka zajednička svojstva pomoću kojih je moguće uvesti red u golemi spektroskopski materijal. Spektralne linije svakog atoma mogu se srediti u nekoliko serija, koje se pak sastoje od niza linija poredanih po određenom pravilu. Mnoga svojstva atomskih spektara bila su poznata u povijesti fizike znatno ranije nego se pojavila konačna ispravna teorija atoma, pa je iz tog razloga pregled njihovih svojstava u ovom radu razlagan povijesnim tokom. Znanstvenici su 19. stoljeća prihvatili ideju da se kemijski elementi sastoje od atoma, iako o samim atomima ništa nisu znali. Tada je već bilo prikupljeno dovoljno eksperimentalnih podataka koji su ukazivali na složenu građu atoma. Motiv spektra zračenja bio je nit vodilja stvaranja modela atoma, a svaki model u povijesti provjeravan je na opisu najjednostavnijeg atoma u prirodi, atoma vodika. Početkom 19. stoljeća Joseph Fraunhofer postavio je temelje spektralne analize proučavajući spektar sunčevog zračenja. Njegovom zaslugom spektri su postali najsigurnije sredstvo za raspoznavanje kemijskih elemenata. Nakon otkrića elektrona 1903. godine, prihvaćeno je stajalište da je elektron dio atoma i da je spektar nekog kemijskog elementa povezan s gibanjem elektrona unutar atoma. Mnogi pokušaji da se stvori model atoma na osnovi klasične mehanike i elektrodinamike bili su odbačeni također i iz razloga što nisu mogli objasniti linijske spektre atoma, što je prikazano na primjerima Rutherfordovog i Thomsonovog modela. Prve pomake u teorijskom razmatranju, gotovo nepreglednog empirijskog materijala o spektralnim linijama učinio je Niels Bohr stajalištem da između kvantnih i klasičnih procesa postoji dalekosežna analogija. Bohrova teorija prvobitno je dala objašnjenje kako nastaje linijski spektar, koji ovisi o unutrašnjoj građi atoma. Pokazalo se da čak ni proširenje i višestruko nadopunjavanje te teorije ipak nije bilo konačno teorijsko rješenje niti za model atoma, niti za objašnjavanje nekih pojava vezanih za spektre atoma. Desetak godina nakon Bohrove teorije De Broglieva hipoteza o dualnoj prirodi svjetlosti razrađena u rukama Heisenberga, Schrodingera i drugih fizičara dovela je do razvoja valne ili kvantne mehanike koja je postavila novu teoriju atoma, koja se odlično slagala s eksperimentalnim rezultatima spektralne analize i koja je vrhunac teorije o atomskim linijskim spektrima. Suvremena teorija kvantnih brojeva objašnjava periodni sustav elemenata, a razmatranjem energetskih stanja, nivoa i termova mogu se u potpunosti klasificirati i objasniti linijski spektri atoma.

atomska fizika; spektralne linije

nije evidentirano