Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск
Вхід в абонемент


Интернет реклама УБС






Тема: Излучение и спектры.

План.

Спектры излучения.

Спектры поглощения.

Спектроскоп.

4. Спектральный анализ.

1. Спектры излучения

Свет солнца, электрической дуги или лампочки накаливания разлагаются в сплошную разноцветную полоску с непрерывным переходом одного спектрального цвета в другой, то есть возникает непрерывный спектр. Неуверенность спектра свидетельствует о том, что в солнечном мире присутствуют колебания всех возможных частот (длин волн).

Опыты показывают, что непрерывный спектр излучает раскаленные твердые и жидкие тела. Газы могут излучать смутное спектр тогда, когда они находятся под достаточно большим давлением. Это обстоятельство свидетельствует о том, что существование неопределенного спектра обусловлено не только свойствами отдельных излучающих атомов, а очень зависят от взаимодействия атомов между собой.

Бледное пламя газового паяльника или спиртовки дает едва заметный неопределенный спектр. Внесем в это пламя кусочек асбеста, смоченного раствором поваренной соли. На фоне едва заметного непрерывного спектра пламени вспыхивает яркая желтая линия. Вещество, испаряясь в пламени горелки, дают спектр в виде цветных линий различной яркости, разделенных широкими полосами. Такие спектры называются линейчатыми.

Изучение линейчатых спектров различных веществ показало, что линейчатые спектры излучают все вещества в газообразном атмосферном состоянии, причем каждый химический элемент дает свой линейчатый спектр, который не совпадает со спектрами других элементов.

2. Спектры поглощения.

Если белый свет пропустить сквозь такое вещество, а затем направить на стенку спектроскопа, то в сплошном спектре белого света появляются темные линии или полосы поглощения.

Такой спектр называют спектром поглощения. Для различных веществ вид спектра поглощения будет разным - темные полосы или линии поглощения возникают в разных местах сплошного спектра, имеют неодинаковую вещество.

Получим снова спектр на экране в виде яркой желтой полосы. Затем через пламя паяльника направляем на призму пучок света от проекционного фонаря. Теперь при наличии в пламени паяльника поваренной соли, на экране видно смутное спектр электрической дуги с темной линией как раз в том месте, где была яркая желтая линия натрия. Возникновение этой линии объясняется тем, что атомы натрия из всех лучей электрической дуги поглощают только те, которые сами способны излучать.

Пара или газы поглощают лучи только тех длин волн, которые они сами могут излучать.

Именно по спектрам поглощения солнца и зрение можно исследовать химический состав этих небесных тел. Поверхность Солнца, которая ярко светится, - фотосфера с температурой около 60000 С дает смутное спектр. Атмосфера Солнца поглощает из сплошного спектра фотосферы свет определенных частот ведет к появлению почти 20000 линий поглощения на фоне неопределенного спектра фотосферы. По этим линиям поглощения было установлено, что в хромосфере солнца является водород, кальций, натрий железо и другие химические элементы.

Во время солнечных затмений, когда видны только солнечную корону, происходит "вращение" линий спектра. На месте линий поглощения в спектре фотосферы вспыхивают линии излучения в спектре короны.

Спектроскоп.

Дисперсия света в прозрачной призме дает возможность исследовать спектральный состав излучения различных веществ. Для точного исследования спектров используются спектральные аппараты - приборы, которые дают четкий спектр, то есть приборы, которые хорошо разделяющие волны различной длины и не допускающие перекрытия отдельных участков спектра.

Рассмотрим строение простейшего спектрального аппарата - спектроскопа. От щели коллиматора, расположенного в фокусе Коллиматорные линзы, на линзу падает расходящийся пучок света, преломляясь в коллиматорный линзе этот пучок превращается в параллельный и падает на призму. Изменив направления в призме, лучи выходят так, что параллельными друг другу остаются лишь лучи одной частоты.

Попадая через объектив в зрительную трубу, все параллельные лучи дают изображение щели в фокальной плоскости объектива, а сколько лучи разных частот параллельные различным побочным осям, каждое изображение щели будет на определенном месте спектра. Сквозь окуляр зрительной трубы рассматривают воображаемое и прямое изображение спектра.

ходе исследования спектров часто бывает целесообразным сформировать, а затем с помощью микроскопа изучать. В этом случае в фокальную плоскость объектива зрительной трубы помещают светочувствительную пластину или плеву, тогда этот прибор называют спектрографом.

Спектральный анализ

Линейчатый спектр сложного вещества состоит из линейчатых спектров волнистых элементов, которые содержатся в ней, поэтому за линейчатым спектром вещества можно определить какие химические элементы входят в ее состав. Такой метод называется спектральным анализом.

Спектральный анализ широко используется в различных областях науки и техники. Он чрезвычайно чувствителен, позволяет обнаружить присутствие миллионных частиц мг химического элемента в веществе при чем количество исследуемого вещества, необходимой для проведения спектрального анализа также незначительно.

Спектральный анализ газов и паров можно проводить и по спектрам поглощения. Спектры поглощения широко используются для исследования строения веществ и для механического контроля состава веществ на производстве.

За последние десятилетия получил развитие количественный спектральный анализ, основанный на том, что от концентрации элемента в исследуемом веществе зависит интенсивность его спектральных линий. Сравнивая с интенсивностью спектральных линий специальной электронной таблицы, можно определить содержание данного элемента в исследуемом образце.