Забранени линии

От Уикипедия, свободната енциклопедия
Отидете на навигация Отидете на търсене
Системата от енергийни нива на двойно йонизиран кислород и преходи между тях, пораждащи емисионни линии в спектъра. Забранените преходи са показани в зелено.

Забранените линии в спектроскопията са спектрални линии, съответстващи на квантовите преходи, забранени от правилата за подбор , тоест такива преходи не са забранени от други закони, например закони за запазване , но вероятността им е много малка.

Обикновено забранените линии са тези, за които правилата за подбор на диполно излъчване не са изпълнени, например линии, съответстващи на преходи, разрешени за квадруполно или магнитно излъчване. Такива забранени линии са свързани с преходи между енергийни нива със същия паритет , забранени за диполно излъчване. Вероятностите за забранени преходи (в сравнение с вероятностите за разрешени диполни преходи) са малки, но не са равни на нула и при благоприятни условия интензивността на забранените линии може да бъде значителна.

Интензивни забранени линии се наблюдават в спектрите на мъглявините и слънчевата корона , както и в спектъра на полярните сияния . Дълго време тези линии не можеха да бъдат идентифицирани с някой от известните химични елементи и бяха приписани на хипотетични елементи; линии в спектрите на планетарни (газообразни) мъглявини - „ мъглявини “, и линии в спектъра на слънчевата корона - „ корона “. През 1920-те и 1930-те години е показано, че всички неидентифицирани преди това интензивни линии от мъглявини и слънчевата корона са забранени линии. Тези забранени линии се наблюдават поради разреждането на газа при космически условия, тъй като по време на живота на възбуденото състояние (значително поради ниската вероятност от забранени преходи, т.нар. Метастабилни състояния ) и възбудените атоми по време на разпадането на метастабилните състояния нямат време да се сблъскат с други частици и да прехвърлят енергия към тях и преминавайки към по -ниски нива излъчват фотони .

В спектроскопията забранените линии обикновено се означават със символа на елемент, показващ степента на йонизацията му с римски цифри в квадратни скоби, например метастабилни линии от неутрален кислород [OI], единично йонизиран кислород [O II] и т.н.

Интензивните забранени линии в спектрите на мъглявините принадлежат на йонизирани кислородни атоми ( O 2+ и O + ) и азот (N + ), а забранените линии в спектрите на слънчевата корона принадлежат към силно йонизирани железни атоми (Fe 13+ , Fe 12+ , Fe 10+ и Fe 9+ ) и никел (Ni 14+ , Ni 12+ и Ni 11+ ). Всички тези линии съответстват на преходи между нива със същия паритет, принадлежащи на външните електронни обвивки от тип 2p², 2p³ (за кислородни и азотни йони) и 3p, 3p², 3p⁴ и 3p⁵ (за железни и никелови йони). По -специално, най -интензивната зелена линия "корона" 530,3 nm съответства на квантовия преход 3p²P 3/2 - 3p²P 1/2 в 13 -кратния йонизиран железен атом (Fe 13+ ) [Fe XIV] [1] .

Изследването на интензитетите на забранената линия е в основата на определянето на температурите на планетарните мъглявини.

Забранени линии се наблюдават например в спектрите на B [e] звезда .

Бележки (редактиране)

Литература

  • Еляшевич М. А. Атомна и молекулярна спектроскопия. - М. , 1962.
  • Vainshtein L. A., Sobel'man I. I. , Yukov E. A. Възбуждане на атомите и разширяване на спектралните линии. - М. , 1979.
  • Борисоглебски Л. А. Забранени линии в атомните спектри // Успехи физически науки. - 1958 г.- Т. 66 . - С. 603-652 .