Оптические спектры атомов № УД-751/уч.

Abstract

Атомная спектроскопия, позволяющая определить и идентифицировать уровни энергии атомов, а также охарактеризовать переходы между этими уровнями, является одним из наиболее надежных инструментов, с помощью которых можно провести элементный анализ вещества. Исследование атомных спектров остается важной задачей в разных областях научно-практической деятельности. По-прежнему знание спектров необходимо и физику, занимающемуся строением атомов или свойствами газоразрядной плазмы; специалисту-практику, работающему в области применения спектрального анализа. Астрофизику, определяющему по спектру звезды или туманности, происходящие в них процессы. Химику знание спектров дает возможность проследить расположение внешних электронов в атомах и тем самым подвести физический фундамент под периодическую систему Менделеева. Со спектрами встречается и геофизик, наблюдающий свечение верхних слоев атмосферы и специалист в области квантовой электроники. Материал курса строится таким образом, чтобы дополнять знания и представления, полученные студентами при изучении общего курса оптики, с использованием необходимого математического аппарата. При этом преследуется цель дать представление об отдельных вопросах, которые в последующем будут использоваться и развиваться в отдельных спецкурсах. В процессе изучения данного курса студенты познакомятся как с классической, так и с квантово-механической моделью строения атома, рассмотрят простейшие атомные системы и многоэлектронный атом. Ширине спектральных линий отводится целый раздел, подробно рассматривается вопрос о сверхтонкой структуре спектральных линий, а также поведение атомов во внешних полях.