влений (волновое и корпускулярное) позволяет объяснить только часть световых явлений, поэтому для объяснения одних явлений более приемлемо первое представление, для других — второе.
Теория Бора указала также способы определения устойчивых состояний в атоме. Согласно теории Бора, энергия атома зависит от величин, к-рые могут принимать только дискретные значения, соответствующие устойчивым состояниям. Энергия е устойчивых состояний атома в общем случае является функцией дискретных рядов чисел п19 п2,..., nif т. е. в = е (пх, п2, ..., щ..), каждое из к-рых может изменяться только на целые числа. В простейшем случае атома водорода приближённо можно считать, что е = е(п), (3) т. е. определяется только одним рядом чисел п=1, 2, 3,.... Числа п2, п3, ..., п{ называются квантовыми числами. Каждому из них соответствует одна квантовая степень свободы
Рис. 24. Линейчатый спектр атома водорода.
в атоме. Такими степенями свободы, т. е. независимыми движениями, в атоме являются: 1) движение электрона по орбите, 2) плоская прецессия (см.) электронной орбиты под влиянием внутренних сил в атоме (вследствие отступления электрич. поля от кулоновского вида), 3) пространственная прецессия орбиты под влиянием внешних сил, 4) собственное вращение электрона — спин (см.), спин ядра атома и т. д. Благодаря этому атомы обладают большим количеством возможных устойчивых состояний, переходы между к-рыми приводят к определённым монохроматич. излучениям и, следовательно, к появлению соответствующих спектральных линий. Теория Бора была затем усовершенствована рядом учёных, к-рые разработали т. н. векторную модель атома и на основе её — систематику атомных спектров и спектральную символику, давшую возможность разобраться в сложных спектральных мультиплетах и в сверхтонкой структуре спектральных линий (см. Мультиплетные спектры, Спектры оптические). Дальнейшее развитие теории Бора было достигнуто в современной квантовой теории С.
Спектры газов и паров, молекулы к-рых состоят из нескольких атомов, т. н. молекулярные спектры (см.), ещё более сложны, нежели спектры одноатомных паров и газов (рис, 25).
Это объясняется не только тем, что движение электронов в молекуле осложняется взаимодействием атомов, но также и появлением новых движений (степеней свободы). Такими новыми степенями свободы являются колебания ядер атомов, составляющих молекулу, и вращение всей молекулы как целого. Благодаря этим обстоятельствам переходу электрона с одного уровня на другой соответствует уже не одна спектральная линия, как в случае атомного лучеиспускания, но целая группа более или менее широких полос. Развитые здесьтеоретические соображения находятся в превосходном соответствии с опытными фактами.
Распространение С. Проблема распространения С. может быть рассматриваема независимо от вопроса об излучении С. лишь в том случае, когда мы имеем дело со С., распространяющимся в вакууме, т. е. в пространстве, в к-ром нет частиц вещества (атомов, молекул, электронов и т. д.). В громадном же большинстве случаев распространение С. связано с прохождением его через тела, поэтому тотчас же выступает на передний план вопрос о взаимодействии С. и вещества. В общем случае это взаимодействие сводится к оптическому возбуждению атомов (или молекул). Благодаря этому атомы вещества становятся источниками С., взаимодействующего с падающим на вещество С. Отсюда ясна тесная связь между явлениями распространения и излучения. Тем не менее вопросы распространения С. имеют много особенностей и поэтому представляют самостоятельный интерес.
Распространение
С.
в
однородной
среде.
Основные законы распространения монохроматич. С. в прозрачной (не обладающей свойством поглощать С.) и однородной среде можно получить на основе уравнений Максвелла, т. е. с помощью чисто электромагнитной теории С.
Выше уже указывалось, что скорость С. (т. е. скорость электромагнитных волн) в вакууме равна 299.796± 4 юи/сек. Как показывают наблюдения над переменными звёздами, скорость С. в пространстве, практически лишённом вещества, не зависит от цветности, т. е. от длины волны. Однако представление о совершенно прозрачной среде является лишь идеализацией действительных тел, пригодной при малом поглощении С. На самом деле всякое вещество обладает свойством поглощать С. В веществе скорость распространения С. зависит от длины
Рис. 25. Молекулярный спектр ЩО в области Х=8230 А.
голны, т. е. имеет место явление дисперсии.
Максвелловская электромагнитная теория С. не в состоянии объяснять явлений селективного поглощения С. и явлений дисперсии С., т. к. она не учитывает атомной структуры вещества. Этот недочёт устраняется, электронной теорией, к-рая, как уже выше отмечалось, принимает, что внутри атомов находятся электроны, совершающие колебательные движения около положения равновесия. Частоты собственных колебаний электронов в атомах представляют собой так наз. оптические частоты.
Они определяются условием частот Бора. Представление об электронных осцилляторах оказалось столь же плодотворным в теории распространения С., как и в теории излучения С. Если через среду проводит монохроматическая световая волна, то под действием электрич. поля этой волны электроны в атомах вещества приходят в вынужденные колебания (см.); благодаря этому они сами становятся источниками световых волн.
Интенсивность электронных колебаний, а следовательно, и происходящая при этом электрич. поляризация молекул (т, е, смеще-
