11.4.1 Spektrum ionizovaného hélia
Kolik spektrálních čar ionizovaného hélia leží v ultrafialové oblasti (vlnové délky v rozsahu 10–360 nm)? Vypočtěte vlnové délky nejvýznamnějších z nich.
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
Výsledek
Nekonečně, v UV oblasti totiž leží celá první série n1 = 1 (vlnové délky 30,380 nm, 25,633 nm, 24,304 nm, …; hrana série 22,785 nm), celá druhá série n1 = 2 (164,051 nm, 121,519 nm, …; hrana série 91,139 nm) a s výjimkou přechodu n1 = 3, n2 = 4 i třetí série (320,411 nm, …; hrana série 205,063).
Postup
Řešení
Ionizované hélium má jeden elektron, a tedy lze pro vlnočty spektrálních čar použít vzorec (11.8). Hmotnost jádra hélia je mZ = MHe/NA−2me = 6,645 . 10−24 g, z toho podle (11.9) máme R = 10972228 m−1. Po dosazení n1 a n2 do (11.8) dostaneme vlnové délky (v nm):
n2 | n1 = 1 | n1 = 2 | n1 = 3 | n1 = 4 |
2 | 30,3797 | |||
3 | 25,6329 | 164,051 | ||
4 | 24,3038 | 121,519 | (468,716) | |
5 | 23,7342 | 108,499 | 320,411 | (1012,66) |
6 | 23,4358 | 102,532 | 273,418 | (656,202) |
∞ | 22,7848 | 91,1392 | 205,063 | (364,557) |