Page 566 - Основы_химии

560 Д. С. Р О Ж Д Е С Т В Е Н С К И Й .

вольно и широко раскиданных линий. Во втором случае даже нельзя гово­
рить о спектре атома: тесно расположенные линии, очень закономерно
сгруппированные в отдельные полосы, образуют линейчато-полосатый спектр,
характеризуюпшй не отдельный атом, а всю молекулу целиком. Если при­
нять во внимание, что в рентгеновой области мы имеем всегда одинаковый
спектр, все равно, соединен ли данный атом с любым другим или нет,
то становится ясным, что в этом случае лучи испускаются самыми внутрен­
ними частями атомов, строение которых не нарушается присутствием
других атомов на периферии, или также отсутствием внешних электронов,
которые атом теряет при ионизации. Только в последнее время, при очень
точных измерениях, было замечено, что длина волн линии несколько изменяется
(хлор, сера) в зависимости от соединения, в которое входит атом.
Исследования Мозелея были сделаны в то время, когда общие пред­
ставления о строении атома уже начинали определяться, особенно благо­
даря работам Резерфорда и его учеников. Всякий атом состоит из тяже­
лого положительно заряженного ядра, вокруг которого вращаются электроны.
Число последних определяется атомным номером (7V), И если заряд каждого
электрона равен — е, то заряд ядра = - j - Ne. Электроны притягиваются к ядру
по закону Кулона, обратно пропорционально квадрату расстояния, и потому
движутся вокруг него по эллиптическим орбитам, как земля вокруг солнца
[ср. I т. стр., 3 1 1 . (Г)]. Притяжение электрона пропорционально заряду
ядра Ne, масса же ядра (почти) не играет роли; потому-то атомный номер
и является решающим в свойствах атома. Чем ближе электроны к ядру,
тем быстрее движение, и тем меньше длина лучеиспускаемой волны. Группа
К принадлежит самым внутренним электронам; дальше стоят электроны
групп L , M и т. д.
4. На фоне этих общих идей, одновременно с работами Мозелея, по­
является теория Бора, которая прецизирует все понятия и дает точные
законы сначала для видимых спектров, а затем и для рентгеновых. Пер­
вая ее цель — объяснить закономерности, найденные в видимых спектрах
работами Ридберга, Кайзера и Рунге, Ритца, Пагиена и др.
К 1913 г. вопрос о закономерностях в видимом спектре был уже очень
разработан, особенно для более простых спектров щелочных и щелочно­
земельных элементов. Чем далее в периодической системе мы переходим
вправо, к столбцам более высокого порядка, тем сложнее спектр и тем менее
он исследован. Разбираться в этой сложности без руководящей идеи было
чрезвычайно трудно, и только при свете теории Бора многие исследователи
вновь обратились к этим запутанным задачам и частично их решили. Но
и теперь еще остается много неразобранных спектров, особенно в 8-й группе.
Наиболее прост спектр атома (не молекулы) водорода. Все линии со­
ставляют одну серию — серию Бальмера, по имени ученого, указавшего
впервые на эту закономерность, — которая вычисляется абсолютно точно по
формуле

.
если вместо и подставить целые числа 3, 4 . . до 3 1 . Первая линия —
голова серии — наиболее интенсивна; следующие линии все слабее и, ко­
нечно, расположены все более тесно. У теоретической границы при п = оо
<Х = 3647,1 А) они должны быть чрезвычайно скучены. На самом деле гра­
ница не наблюдается вследствие исчезающей интенсивности. И есть постоян­
ная Ридберга (Іі = 3,29 • 1 0 ) . Ритц предположил, что атом / / должен
1 3
давать ряд серий v = / f f ^ — і_і Г де m = l , 2, 3, 4 и т. д. для каждой