Zakazane linie

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
System poziomów energetycznych podwójnie zjonizowanego tlenu i przejścia między nimi, powodujące powstanie linii emisyjnych w widmie. Zabronione przejścia są wyświetlane na zielono.

Linie zabronione w spektroskopii to linie widmowe odpowiadające przejściom kwantowym zabronionym przez reguły selekcji , czyli takie przejścia nie są zabronione przez inne prawa, na przykład prawa zachowania , ale ich prawdopodobieństwo jest bardzo małe.

Zwykle zabronione są linie , dla których nie są spełnione reguły wyboru promieniowania dipolowego , na przykład linie odpowiadające przejściom dozwolonym dla promieniowania kwadrupolowego lub magnetycznego . Takie zabronione linie są związane z przejściami pomiędzy poziomami energii o tej samej parzystości , zabronionej dla promieniowania dipolowego. Prawdopodobieństwa przejść zabronionych (w porównaniu z prawdopodobieństwami dozwolonych przejść dipolowych) są małe, ale nie równe zeru, a w sprzyjających warunkach natężenie linii zabronionych może być znaczne.

W widmach mgławic i korony słonecznej , a także w widmie zórz widoczne są intensywne linie zabronione. Przez długi czas linii tych nie można było utożsamiać z żadnym ze znanych pierwiastków chemicznych i przypisywano je pierwiastkom hipotetycznym; linie w widmach mgławic planetarnych (gazowych) - " mgławice " oraz linie w widmie korony słonecznej - " korona ". W latach 1920-1930 wykazano, że wszystkie wcześniej niezidentyfikowane intensywne linie mgławic i korony słonecznej są liniami zakazanymi. Te zakazane linie są obserwowane ze względu na rozrzedzenie gazu w warunkach kosmicznych , gdyż w czasie życia stanu wzbudzonego (istotne ze względu na niskie prawdopodobieństwo przejść zabronionych, tzw. stanów metastabilnych ) oraz wzbudzonych atomów podczas rozpadu stany metastabilne nie mają czasu na zderzenia z innymi cząsteczkami i przekazywanie im energii a przechodząc na niższe poziomy emitują fotony .

W spektroskopii zabronione linie są zwykle oznaczane symbolem pierwiastka wskazującym stopień jego jonizacji cyframi rzymskimi w nawiasach kwadratowych, na przykład metastabilne linie obojętnego tlenu [OI], pojedynczo zjonizowanego tlenu [O II] itp.

Intensywne linie zabronione w widmach mgławic należą do zjonizowanych atomów tlenu ( O 2+ i O + ) i azotu (N + ), a linie zabronione w widmach korony słonecznej należą do silnie zjonizowanych atomów żelaza (Fe 13+ , Fe 12+ , Fe 10+ i Fe 9+ ) oraz nikiel (Ni 14+ , Ni 12+ i Ni 11+ ). Wszystkie te linie odpowiadają przejściom między poziomami o tej samej parzystości należącymi do zewnętrznych powłok elektronowych typu 2p², 2p³ (dla jonów tlenu i azotu) oraz typu 3p, 3p², 3p⁴ i 3p⁵ (dla jonów żelaza i niklu). W szczególności najbardziej intensywna zielona linia „korona” 530,3 nm odpowiada przejściu kwantowemu 3p²P 3/2 - 3p²P 1/2 w 13-krotnie zjonizowanym atomie żelaza (Fe 13+ ) [Fe XIV] [1] .

Badanie natężeń zakazanej linii leży u podstaw określenia temperatur mgławic planetarnych.

Zakazane linie są obserwowane na przykład w widmie gwiazdy B [e] .

Notatki (edytuj)

Literatura

  • Elyashevich mgr Spektroskopii Atomowej i Molekularnej. - M. , 1962.
  • Vainshtein L. A., Sobel'man I. I. , Yukov E. A. Wzbudzanie atomów i poszerzanie linii widmowych. - M. , 1979.
  • Borisoglebskiy L.A. Zakazane linie w widmach atomowych // Uspekhi fizicheskikh nauk. - 1958 .-- T.66 . - S. 603-652 .