Berechnung der Intensität einer Emissionsspektrumslinie

Ich schreibe ein Programm, das das Emissionsspektrum eines Elements mit Ordnungszahl generiert Z . Dazu habe ich die Gleichung verwendet:

1 λ = R ∞ Z 2 ( 1 N 1 2 − 1 N 2 2 )

Wo N 1 ist die Zahl des ursprünglichen Energieniveaus und N 2 ist die Nummer des Endenergieniveaus und wo N 1 > N 2

Dabei wird jedoch nicht die Intensität der Linien berechnet. Gibt es trotzdem, um die Intensität zu modellieren? N 1 , N 2 und/oder Z , unter der Annahme, dass die hellste Linie eine Intensität von 1 hat?

Denken Sie daran, dass diese Gleichung nur für "wasserstoffähnliche" Atome gilt. Gemeint sind solche mit nur einem Elektron. Es gilt also H , H e + , L ich 2 + , B e 3 + , usw. Aber es gilt ausdrücklich nicht für irgendein neutrales Atom außer Wasserstoff.
Es ist eine nicht triviale Berechnung ... im Allgemeinen müssen Sie die Populationen von Atomen in jedem Zustand modellieren und die Rate berechnen, mit der sie wechseln. Hoffentlich kann jemand mehr Details liefern, aber schauen Sie sich die Einstein-Koeffizienten an
@DilithiumMatrix Weißt du, ob es möglich ist, dies grob anzunähern oder nicht?

Antworten (1)

Die Formel, die Sie zeigen, gibt die richtigen Werte für mögliche Wellenlängen für alle "wasserstoffähnlichen" Atome an - eines mit genau einem Elektron, dh neutraler Wasserstoff, einfach ionisiertes Helium, doppelt ionisiertes Lithium und so weiter. Es gibt keine Formel für die Wellenlänge der Linie, die mit Atomen verbunden ist, die mehr als ein Elektron enthalten (obwohl es Berechnungsergebnisse mit hoher Genauigkeit für eine Reihe relativ leichter Atome gibt).

Es ist auch nicht möglich, die Frage der Linienstärke zu beantworten, ohne etwas über die Umgebung der Atome zu wissen, denn ein Atom in hervorragender Isolation hat kein Emissionsspektrum: Es ist bereits in den Grundzustand zerfallen und sitzt einfach da.

Sie müssen sich also auf ein Verständnis der Umgebung berufen, um herauszufinden, wie stark verschiedene Linien auftauchen (oder nicht auftauchen). In kühlen Umgebungen werden die meisten Atome nicht angeregt und emittieren daher nicht. In Umgebungen, in denen es heiß genug ist, neigen sie dazu, vollständig ionisiert zu sein, und es ist das Spektrum der freien Wechselwirkung, das Sie am meisten sehen. Dazwischen erhält man eine Reihe unterschiedlicher Emissionsspektren desselben Atoms.

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