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Estrutura fina: espectros de um e dois elétrons | P2510605

Princípio

Para determinar o comprimento de onda, um espectrômetro-goniômetro é usado. Ele consiste em um elemento dispersivo, que desvia a luz através de um ângulo dependendo do comprimento de onda, e um goniômetro para determinar o ângulo de deflexão do feixe de luz. Como elementos dispersivos, uma grade e um prisma de sílex são usados. No caso de espectros de elétrons simples, o acoplamento spin-órbita produz espectros de dupleto. Para medir a divisão dos níveis de sódio 2P na faixa de nm, linhas duplas de transições envolvendo esses níveis são observadas com uma grade de dispersão. Para os espectros de dois elétrons, a transição do acoplamento LS para jj ocorrendo de elementos mais leves para mais pesados ​​é importante, fazendo com que linhas “proibidas” apareçam com os elementos mais pesados ​​tendo maior número atômico Z. Aqui, linhas mais fracas podem ser observadas usando um prisma de dispersão, permitindo menos resolução espectral, mas melhor visibilidade devido a menos luz dispersa.

Descrição

Benefícios

  • Determinação do comprimento de onda de espectros ópticos com alta precisão
  • Configuração simples
  • Leitura de um nónio

Tarefas

Espectros de um elétron:

  1. Configure o espectrômetro como um espectrômetro de grade e determine a constante de grade usando valores da literatura para as linhas espectrais visíveis de uma lâmpada de hélio.
  2. Com a constante de grade determinada, meça os comprimentos de onda das linhas espectrais de sódio observáveis ​​pertencentes ao nível 3 ²P dividido, determine a diferença de energia entre os níveis 3 ²P1/2 e 3 ²P3/2

Espectros de dois elétrons:

  1.  Configure o espectrômetro como um espectrômetro de prisma e determine a função de dispersão do prisma de sílex usando valores da literatura para as linhas espectrais visíveis de uma lâmpada de hélio.
  2.  Determine os comprimentos de onda das linhas espectrais de zinco, cádmio e mercúrio. Observe o aumento das transições tripleto-singuleto com o aumento do número atômico.

Objetivos de aprendizagem

  • Espectrômetro de grade e prisma
  • Nível de energia
  • Energia de excitação
  • Regras de seleção para transições ópticas
  • Spin do elétron
  • Momento angular orbital
  • Momento magnético de rotação
  • Momento magnético orbital
  • Interação spin-órbita
  • Multiplicidade
  • Dupletos
  • Para-hélio
  • Orto-hélio
  • Troca de energia
  • Série Singlet
  • Série tripleta
  • Transições proibidas

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