МО́ЗЛИ ЗАКО́Н

МО́ЗЛИ ЗАКО́Н ус­та­нав­ли­ва­ет за­ви­си­мость длин волн (час­тот) ха­рак­те­ри­стич. спек­траль­ных ли­ний в рент­ге­нов­ских спек­трах хи­мич. эле­мен­тов от атом­но­го но­ме­ра $Z$ эле­мен­та. От­крыт в 1913 Г. Моз­ли как эм­пи­рич. за­ко­но­мер­ность. Сис­тема­тич. ис­сле­до­ва­ния длин волн ли­нии $K_α$ (см. Ха­рак­те­ри­сти­че­ский спектр) раз­ных эле­мен­тов, про­ве­дён­ные Моз­ли, по­ка­за­ли, что вы­пол­ня­ет­ся со­от­но­ше­ние $(1/λ)^{1/2}=289,5(Z-1,13)$, где $λ$ – дли­на вол­ны в сан­ти­мет­рах. От­кры­тие М. з. окон­ча­тель­но ут­вер­ди­ло ин­тер­пре­та­цию атом­но­го но­ме­ра хи­мич. эле­мен­та как за­ря­да яд­ра. Так­же уда­лось пред­ска­зать су­ще­ст­во­ва­ние не­из­вест­ных в то вре­мя хи­мич. эле­мен­тов с атом­ны­ми но­ме­ра­ми 43, 61, 72, 75, 85, 87, 91. Раз­ви­тие ме­то­дов кван­то­вой ме­ха­ни­ки по­зво­ли­ло вы­яс­нить смысл эм­пи­рич. по­сто­ян­ных, вхо­дя­щих в М. з. В со­от­вет­ст­вии с бо­ров­ской мо­де­лью яд­ра за­ви­симость дли­ны вол­ны $λ$ ха­рак­те­ри­стич. спек­траль­ной ли­нии от $Z$ име­ет вид: $1/λ=R(Z-σ)^2(1/n_i^2-1/n_f^2)$, где $R$ – по­сто­ян­ная Рид­бер­га, $σ$ – ср. по­сто­ян­ная эк­ра­ни­ро­ва­ния за­ря­да яд­ра, учи­ты­ваю­щая влия­ние на отд. элек­трон всех ос­таль­ных элек­тро­нов ато­ма, $n_i$ и $n_f$ – гл. кван­то­вые чис­ла на­чаль­но­го и ко­неч­но­го со­стоя­ний, пе­ре­ход ме­ж­ду ко­то­ры­ми оп­ре­де­ля­ет рас­смат­ри­вае­мую спек­траль­ную ли­нию. Т. о., М. з. вы­ра­жа­ет мас­шта­би­ро­ва­ние па­ра­мет­ров внутр. элек­трон­ных обо­ло­чек ато­мов при из­ме­не­нии за­ря­да яд­ра: ср. зна­че­ние бо­ров­ско­го ра­диу­са во­до­ро­до­по­доб­ной сис­те­мы про­пор­цио­наль­но $Z^{–1}$, пол­ная энер­гия $U$ элек­тро­на про­пор­цио­наль­на $Z^2$.

М. з. сыг­рал важ­ную роль в раз­ви­тии фи­зи­ки, не­смот­ря на то, что он не яв­ля­ет­ся точ­ным. Пре­ци­зи­он­ные из­ме­ре­ния в рент­ге­нов­ских спек­трах об­на­ру­жи­ва­ют от­кло­не­ния от за­ви­си­мо­сти $U∝Z^2$, свя­зан­ные с ча­стью элек­трон-элек­трон­но­го взаи­мо­дей­ст­вия, не учи­ты­вае­мо­го в М. з., а так­же с за­ви­си­мо­стью мас­сы элек­тро­на от его ско­ро­сти (ре­ля­ти­ви­ст­ские по­прав­ки). Совр. ме­то­ды рас­чё­та атом­ной струк­ту­ры по­зво­ля­ют по­лу­чить го­раз­до бо­лее точ­ное вы­ра­же­ние для за­ви­си­мо­сти $U(Z)$. Дли­ны волн рент­ге­нов­ских ха­рак­те­ри­стич. ли­ний оп­ре­де­ле­ны экс­пе­ри­мен­таль­но с от­но­сит. по­греш­но­стью до 10^–7; по­лу­чен­ные дан­ные све­де­ны в об­ще­дос­туп­ные таб­ли­цы.