ИРС_5
.docxМИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Инженерная школа новых производственных технологий
Обеспечивающее подразделение: Отделение материаловедения
Направление подготовки: 12.03.02 Оптотехника
ООП: Оптико-электронные приборы и системы
ИНДИВИДУАЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТА №5
дисциплина "Физические основы источников излучения"
Вариант 4
Выполнил:
студент группы 4В11 _________________
Проверил:
доктор ф-м.н., профессор ОМ ИШНПТ _________________ В.Ф. Штанько
Томск - 2023
Вариант 4 - N+3
Задание 1. Рассмотреть расщепление головных групп линий при комбинации P и D термов в слабом магнитном поле для атомов (ионов).
В
ИРС 3 была сформирована общая таблица
термов для N+3
:
1P1
:
Терм 1P1 расщепляется на 2J+1=3 подуровня
3P0
,3P1,3P2
:
0,1,2
Терм 3P0 не расщепляется
Терм 3P1 расщепляется на 2J+1=3 подуровня
Терм 3P2 расщепляется на 2J+1=5 подуровней
1D2
:
Терм
1D2
расщепляется
на 2J+1=5
подуровней
3D1
; 3D2
;
3D3
Терм 3D1 расщепляется на 2J+1=3 подуровня
Терм
2D2
расщепляется
на 2J+1=5
подуровней
Терм
3D3
расщепляется
на 2J+1=7
подуровней
Составим таблицу P и D термов:
Терм |
Количество подуровней |
mJ |
gJ |
1P1 |
2J + 1 = 3 |
0, ±1 |
1 |
3Р0 |
2J + 1 = 1 |
0 |
1 |
3Р1 |
2J + 1 = 3 |
0, ±1 |
3/2 |
3Р2 |
2J + 1 = 5 |
0, ±1, ±2 |
3/2 |
1D2 |
2J + 1 = 5 |
0, ±1, ±2 |
1 |
3D1 |
2J + 1 = 3 |
0, ±1 |
1/2 |
3D2 |
2J + 1 = 5 |
0, ±1, ±2 |
7/6 |
3D3 |
2J + 1 = 7 |
0, ±1, ±2, ±3 |
4/3 |
∆mJ
=
0, π-компонента (
совершает линейные колебания, параллельные
направлению вектору
∆mJ = +-1, σ-компонента ( совершает круговые колебания в плоскости, перпендикулярные направлению вектору
Переходы, при которых ∆mJ > 1, не осуществляются.
Рис.
1
Расщепление P
и
D
термов
в слабом
магнитном поле.
Определим изменение энергии и поляризацию излучения:
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
Итого 90 переходов. Определим одинаковые энергии:
Линии с равными энергиями будут сливаться в одну. Таким образом получим 74 линии.
Вывод: В данной работе рассмотрели расщепление термов 1P1, 1D2, 3P210 и 3D321 для N+3 в слабом магнитном поле. С учётом правила отбора ΔmJ = 0, ±1 определили, какие переходы могут осуществляться, вычислили энергию этих переходов. Оказалось, что энергии переходов в итоге могут принимать 74 разных значения, следовательно, будет проявляться 74 линии.
Список литературы:
Штанько В.Ф. Введение в атомную и молекулярную спектроскопию. - Томск: Изд-во Томского Политехнического университета, 2008.-164 с. - ISBN 5-98298-357-8.