Атом может получать или отдавать только такие кванты, чтобы баланс энергии отвечал переходу в одно из квантовых состояний.

Поэтому свет, поглощенный или испущенный атомом, должен иметь частоту, отвечающую разности двух характеристических значений энергии. Рассмотрим в качестве примера атом натрия.

В холодном газообразном натрии все его атомы находятся в основном, или невозбужденном, состоянии. Излучение не испускается.

Газ прозрачен для света; он непрозрачен лишь для света, частота которого соответствует одному из квантов, способных перевести атом в возбужденное состояние. Например, соглас-но рис. 23, первое возбужденное состояние натрия на 2,1 эв выше основного.

Следовательно, квант све-2 1 эвта с частотой о), равной - 5,2 1014, имеет требуемую величину, и такой свет будет поглощаться газообразным натрием. Это характерный желтый свет.

Сообщим теперь газообразному натрию энергию, нагревая его или пропуская через него электрический разряд, как это делается в желтых натриевых лампах, применяемых для освещения некоторых шоссейных дорог. При этом часть атомов натрия перейдет в более высокое возбужденное квантовое состояние.

Такие атомы могут теперь испускать свет. Атомы в первом из возбужденных квантовых состояний испускают тот же желтый свет, который поглощает холодный газ.

Именно этот свет мы и видим в излучении натриевых ламп. Если температура газа или энергия разряда повышается, создаются все более высокие квантовые состояния и излучается свет, окрашенный несколькими цветами.

Весьма замечательно, что результаты опытов по излучению света великолепно согласуются с опытами Франка и Герца. Все без исключения частоты, испускаемые или поглощаемые атомами, соответствуют переходам из одного квантового состояния в другое.

<<< Назад

Кванты и частицы  |  Развитие возможностей человека [домой]