Страница 145 из 190
Рентгеновские спектры и строение атома
До сих пор центром тяжести в нашем изложении представлений о строении атома был вопрос об образовании атома при последовательном присоединении электронов. Однако наша картина оставалась бы очень неполной, если бы мы не обсудили то подтверждение теории, которое следует из исследований рентгеновских спектров. После того как преждевременная смерть Мозли привела к прекращению возглавлявшихся им фундаментальных исследований, изучение рентгеновских спектров было продолжено с поразительным искусством Зигбаном в Лунде. На основании большого материала, собранного им и его сотрудниками в последнее время, удалось создать классификацию рентгеновских спектров, допускающую непосредственную интерпретацию в рамках квантовой теории. Прежде всего оказалось возможным так же, как и в оптических спектрах, представить частоты колебаний для каждой линии рентгеновского спектра в виде разности двух спектральных термов из той совокупности их, которая характерна для каждого элемента. Далее, удалось непосредственно связать этот факт с теорией атома, предполагая, что произведение каждого такого спектрального терма на постоянную Планка равняется работе, которую нужно совершить для удаления из атома одного из внутренних электронов. Согласно изложенным выше соображениям о формировании атома путём последовательного присоединения электронов, удаление одного внутреннего электрона из нейтрального атома должно привести к процессам перехода, при которых место удалённого электрона будет занято одним из электронов, принадлежащих к какой-то электронной группе, более слабо связанной в атоме. В результате такого перехода исчезает один электрон в этой последней группе. Рентгеновские спектры должны, следовательно, рассматриваться как проявление процесса, при котором происходит перестройка атома, вызванная возмущением в его внутренней области. В соответствии с нашими воззрениями об устойчивости электронных конфигураций подобное возмущение должно приводить к полному удалению электрона из атома или по меньшей мере к переводу его с нормальной орбиты на орбиту с более высоким квантовым числом, нежели то, которое соответствует заполненным группам. Это обстоятельство ясно обнаруживается в характерном различии между избирательным поглощением в рентгеновской области и поглощением в оптической области.
Упомянутая классификация рентгеновских спектров, важным вкладом в создание которой явились упоминавшиеся выше работы Зоммерфельда и Косселя, дала возможность в последнее время путём более подробного изучения изменения термов рентгеновских спектров в зависимости от атомного номера получить весьма прямое подтверждение некоторых теоретических заключений о строении атома. На рис. 9 по оси абсцисс отложены атомные номера, а по оси ординат — числа, пропорциональные квадратным корням из спектральных термов. Символы