Спектр электромагнитных волн – это зависимость интенсивности излучения от длины волны или частоты. Спектры излучения и поглощения твердых тел и газов начали изучать в начале XIX века с изобретением спектрометра. Было обнаружено, что спектры нагретых твердых тел и звезд – непрерывные, а спектры газов –линейчатые. Рис.1.Спектры излучения твердых тел и газов. Атомные спектры, спектры поглощения и испускания свободных или слабо взаимодействующих атомов, возникающие при излучательных квантовых переходах между их уровнями энергии. Атомные спектры наблюдаются для разреженных газов или паров и для плазмы. Атомные спектры – линейчатые, т. е. состоят из отдельных спектральных линий, каждая из которых соответствует переходу между двумя электронными уровнями энергии атома 𝐸𝑖 и 𝐸𝑘 и характеризуется значением частоты ν поглощаемого или испускаемого электромагнитного излучения согласно условию частот Бора: ℏν =𝐸𝑖 − 𝐸𝑘 , где ℏ −постоянная Планка. Наряду с частотой спектральная линия характеризует𝑐 ν 1 ν 𝑐 𝜆 ся длиной волны 𝜆 = (𝑐 – скорость света) и волновым числом = . Частоты спектральных линий выражают в 𝑐 −1 , волновые числа – в см–1, длины волн – в нанометрах и микрометрах. В спектроскопии волновые числа также обозначают буквой ν. Спектры атомов каждого химического элемента индивидуальны, волновые числа спектральных линий для атомов химических элементов приводятся в таблицах. Под атомными спектрами в узком смысле понимают оптические спектры атомов, т. е. спектры, лежащие в видимой, близкой инфракрасной (длиной волны до нескольких нм) и ультрафиолетовой областях спектра и соответствующие переходам между уровнями внешних электронов с типичными разностями энергий порядка нескольких эВ (в шкале волновых чисел – порядка десятков тысяч см–1). К атомным спектрам в широком смысле относятся также и характеристические рентгеновские спектры атомов, соответствующие переходам между уровнями внутренних электронов атомов с разностями энергий по4 рядка 103 –10 эВ, и спектры в области радиочастот, возникающие при переходах между уровнями тонкой структуры и сверхтонкой структуры и при переходах между очень высокими возбуждёнными уровнями атомов. Более сложными атомными спектрами обладают атомы с двумя внешними электронами, ещё сложнее спектры атомов с тремя и более внешними электронами. Особенно сложны спектры элементов, для которых происходит достройка внутренних электронных оболочек (d- и f-оболочек у переходных элементов ). В сложных спектрах серии уже не удаётся выделить. Спектральные линии образуют группы – мультиплеты. В наиболее сложных атомных спектрах число спектральных линий доходит до многих тысяч. Ельяшевич М. А., Атомная и молекулярная спектроскопия https://www.rfbr.ru/rffi/ru/books/o_68481#281
