Az Egri Ho Si Minh Tanárképző Főiskola Tud. Közleményei. 1974. (Acta Academiae Paedagogicae Agriensis : Nova series ; Tom. 12)

giaegységben (pl. eV-ban) is mérhető. A diszkrét energiaállapotok között mindig van egy legkisebb energiának megfelelő ún. alapállapot. Ebben a háborítatlan atom elvileg korlátlan ideig tartózkodhatik, míg a többi, ún. gerjesztett (labilis) állapot átlagos élettartama az állapot jellegétől függően korlátozott (legfeljebb 10~

8 mp). Hogy valamely gerjesztett atomállapotból az atom mekkora gyakorisággal megy át spontán egy adott másik állapotba, azt valószínűségi törvények szabják meg, amelyekre a kvantummechanika útján jutunk el. Ezek a törvények nemcsak a színképvonalak viszonylagos intenzitását, hanem a kvantumszámok fizikai jelentését is, és ezen keresztül az empirikusan ismert kiválasztási szabályokat is maradéktalanul leírják. ( A kvantummechanika alapján azonban a bonyolultabb atomok színképét a számítás nehézségei miatt eddig nem sikerült elméletileg teljesen magyarázni.) Az egy külső elektronos alkáliák színképében a dublett-felbomlást az elektron szögimpulzusa (spinje) idézi elő. Tudjuk, hogy az elektronok illetve ezek egy része (pl. elektromos szikrában előálló atomi ütközés, vagy fénybesugárzás stb. következtében) le is szakítható az atomról, mikoris az atomion marad vissza. Az atom E

k energiaállapotainak számszerű megadásánál az atomion energiáját önkényesen zérusnak választhatjuk, így a semleges atom E

k energiaértékei természetesen negatívoknak adódnak a (4.7) egyenlettel megegyezésben. Ezért az alapállapot energiája egyben éppen az atom ionizálási energiáját méri. A vonalerősség egy atomnál természetesen atomi tényezőktől is függ. Ha feltesszük, hogy N számú azonos atom halmazában kizárólag az Е

к^Е{ (E' = E

k és E" = Ej) emissziós folyamat következik be, mikoris a kisugárzott frekvencia = (E

k—E,)/h, akkor nyilvánvaló, hogy e vonal V

kj erőssége: V

k{ ~ N

ki hi'

k

i, ahol N

kj az időegység alatt az E

k állapotból az Ej állapotba jutó atomok száma. Ha tehát a t időpillanatban az E

k állapotban N

k(t) számú atom tartózkodik, akkor N

kj = A

kjN

k(t), és az átmenetet korlátozó kikötésünk miatt egyben N

ki = dN

k(t)/dt. Az A

k

i arányossági tényezőt az atom átmeneti valószínűségének nevezzük az E

k és Ej állapot között. Az utóbbi két egyenletből ismeretes átalakítással N

k(t) =N

k(0)e"

Akit (4.8) Az A

kj helyett olvkor а т

к] = 1 A

kj mennyiséget is szoktuk használni, és azt az E

k állapot közepes élettartamának nevezzük. Az A

k

i átmeneti valószínűség helyett olykor az f

k

i oszcillátor-erősséggel (más néven vonal-erősséggel) is szokás számolni, amelyre nézve 8тг

2 e

2 „ "pi, -^kí = fjd (4.9) m

0 c

d pi ahol p

k az E

k állapotnak (kvantummechanikai) statisztikai súlya (2j+l)

r e az elektron töltése, m

0 a tömege. Néhány egyszerű összefüggés ismeretes az emissziós multiplett spektrumokban a vonalkomponensek intenzitásviszonyára vonatkozóan. Ezek .381