Schimbarea izotopică
Deplasare izotopică - deplasare a nivelurilor de energie și a liniilor spectrale ale diverșilor izotopi ai unui element chimic .
Descriere
Diferiți izotopi ai aceluiași element chimic au niveluri de energie diferite și, în consecință, lungimi de undă sau frecvențe ale liniilor spectrale . Acest fenomen se numește deplasare izotopică. În moleculele care conțin diferiți izotopi ai aceluiași element, este prezentă și o schimbare izotopică. Acest fenomen este uneori considerat ca parte a structurii hiperfine [1] [2] [3] . De exemplu, linia H-alfa pentru un atom de hidrogen are o lungime de undă egală cu 6562,79 angstromi , iar linia corespunzătoare pentru deuteriu este cu 1,79 angstromi mai mică [4] .
Deplasarea izotopică are loc din două motive. Primul motiv - efectul de masă - apare din faptul că izotopii diferă în ceea ce privește masa nucleului . Acest lucru duce la o diferență în constanta Rydberg pentru diferiți izotopi, deoarece expresia acesteia include masa redusă , unde și sunt masele nucleului și electronului , iar acest efect este vizibil numai pentru nucleele ușoare. Pentru nucleele grele, deplasarea izotopică este, de asemenea, vizibilă, dar dintr-un motiv diferit - datorită efectului de volum. Deoarece volumul nucleelor grele este deja suficient de mare, câmpul lor nu poate fi considerat ca un câmp al unei sarcini punctuale, ceea ce duce la o schimbare a nivelurilor de energie, care se modifică odată cu creșterea numărului de neutroni. Efectele de volum sunt deosebit de puternice pentru electronii orbitalii s , a căror densitate maximă de electroni este atinsă în nucleu [1] [2] [3] .
Note
- ↑ 1 2 Deplasare izotopică . Enciclopedie fizică . Data accesului: 24 decembrie 2021.
- ↑ 1 2 Perturbații de nivel . Enciclopedia Britannica . Data accesului: 24 decembrie 2021.
- ↑ 1 2 Tatum J. Atmosfere stelare. 7.19 : Efecte izotopice . Physics LibreTexts (18 mai 2017). Data accesului: 24 decembrie 2021.
- ↑ Brodsky A. I. Chimia izotopilor . - M. , 1957. - S. 249. - 597 p.