Космос- Журнал

Новости и статьи о космосе, астрономии и технологиях

18

К такой ионизации атома приводят лишь достаточно
энергичные  столкновения.  Чаще  всего в  результате
столкновения один из электронов,  входящих  в состав
атома неона, отбрасывается со своей нормальной орби-
ты на новую орбиту, более удаленную от ядра. Такое
явление называется возбуждением  атома. Атом продол-
жает оставаться электрически нейтральным и имеет, в
случае неона, 10 электронов; хотя один из них стал об-
ладателем. необычно большого запаса энергии в связи
с увеличением его расстояния от ядра.  Но уже через
очень, короткий промежуток времени этот электрон воз-
вращается на свою нормальную орбиту, выделяя  при
этом излишнюю энергию в виде фотона.  Фотон обра-
24
зуется всякий раз, когда электрон  «перепрыгивает» с
одной орбиты на другую. Свет, посылаемый газом при
прохождении через него электрического  тока, состоит
из фотонов, выделяемых возбужденными атомами  при
возвращении их в нормальное состояние. Энергия фото-
нов, а стало быть, и энергия излучаемого света опреде-
ляется разницей между энергетическими уровнями двух
орбит. Если эта разница очень мала,  мы имеем крас-
ный свет,  характеризуемый  длинными  волнами, нес-
колько большая разница дает желтый  и зеленый свет
более короткой волны, а еще большая  разница — си-
ний или фиолетовый свет еще более  короткой  волны.
Посредством точного измерения длины волны излучае-
мого света мы можем собрать очень ценную информа-
цию о различных энергетических  состояниях,  в кото-
рых может находиться атом. Ясный красный свет нео-
новой лампы помогает нам сделать правильный выбор
при покупке зубной пасты, физику же он повествует об
атомной структуре неона.
Различные орбиты, на которые может перейти элект-
рон при возбуждении атома, таким образом, характери-
зуются различными энергетическими состояниями. Свет,
излучаемый при каждом переходе с одной орбиты на
другую, называется спектральной  линией;  каждая та-
кая линия имеет специфический  цвет.  Сложные  по
строению атомы могут излучать тысячи, а иногда и де-
сятки тысяч различных спектральных  линий и, естест-
венно, как и все сложное, трудно поддаются анализу.
Чтобы понять устройство атома,  необходимо начать с
анализа простейшего атома, а именно с атома водорода,
вокруг ядра которого вращается всего лишь один элект-
рон. Обычно этот электрон вращается по круговой 6р-
бите в непосредственной близости от ядра — диаметр
орбиты составляет одну десятимиллионную миллиметра.
Анализируя спектр, излучаемый газом 1 водорода  при
пропускании через него электрического тока, мы" можем
рассчитать орбиты, по которым движется электрон при
возбужденном состоянии атома.  В- результате  такого
анализа удалось установить, что расстойййе от орбйты
до ядра может быть в 4, 9, 16 или 25 раз больше  нор-
мального расстояния меЖду йДрой й-^орби'той; ,>! щИ Оно
не можёт^прёвышатьэтб \расстЬйнт*е й 5 ! , 8'и ! лиГ IS* раз. !
Поначалу трудно ;'быЛо nburtfb, !йочему к эШКтчрЪн^Ъ-
*3