მყარი და ხაზის სპექტრი: რა არის ეს და რით განსხვავდებიან ისინი. სპექტრები. სპექტრული ანალიზი და მისი გამოყენება

51-ე პროფესიული სასწავლებელი

აბსტრაქტული

საგანი: ფიზიკა.

თემა: სპექტრები, სპექტრული ანალიზი და გამოსხივების ტიპები.

Მიერ მომზადებული:

მოსწავლეთა ჯგუფი No21

ბელუსოვი პაველ მიხაილოვიჩი

შემოწმებულია:

ლიაშკოვა ლუდმილა ვასილიევნა

ბერეზნიკი, 2009 წ

შესავალი ………………………………………………………………………………3

ისტორიული ცნობები…………………………………………………………4

ფერების წარმოშობის თეორია

რადიაციის სახეები………………………………………………………………………………………

ატომის გამოსხივება

თერმული გამოსხივება

ელექტროლუმინესცენცია

კათოდოლუმინესცენცია

ქიმილუმინესცენცია

ფოტოლუმინესცენცია

სპექტრის ტიპები ………………………………………………………………………………

1. უწყვეტი სპექტრი

   ხაზის სპექტრი

   ზოლიანი სპექტრი

სპექტრული ანალიზი და მისი გამოყენება……………………………………9

დასკვნა ……………………………………………………………………….. 10

გამოყენებული ლიტერატურის სია…………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………..11

განაცხადები……………………………………………………………………………….. 12

შესავალი

მარტივად რომ ვთქვათ, „სპექტრი“ არის მრავალფერადი ზოლი, რომელიც მიიღება მაშინ, როდესაც სინათლის სხივი გადის მინის პრიზმაში ან სხვა გარემოში, რომელიც არღვევს სინათლეს.

ბუნებაში, ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ სპექტრს, როდესაც ცისარტყელა ჩნდება ცაში.

ცისარტყელა არის ოპტიკური ფენომენი, რომელიც დაკავშირებულია წვიმის მრავალრიცხოვან წვეთებზე სინათლის სხივების გარდატეხასთან.

პირველი ადამიანი, ვინც სპექტრი აღმოაჩინა, იყო ისააკ ნიუტონი. მან ჩაატარა ჩვეულებრივი ექსპერიმენტი მინის პრიზმით და შენიშნა სინათლის სპექტრად დაშლა.

პრიზმაზე დღის სინათლის სხივის ასხივებით, მან დაინახა, რომ ცისარტყელა სხვადასხვა ფერის ეკრანზე გამოჩნდა. ნანახის შემდეგ მან მათგან შვიდი ძირითადი ფერი გამოყო. ეს იყო ფერები, როგორიცაა: წითელი, ნარინჯისფერი, ყვითელი, მწვანე, ლურჯი, ინდიგო და იისფერი (ყველა მონადირეს სურს იცოდეს სად ზის ხოხობი). ნიუტონმა აირჩია მხოლოდ შვიდი ფერი იმ მიზეზით, რომ ისინი ყველაზე კაშკაშა იყო, მან ასევე თქვა, რომ მუსიკაში მხოლოდ შვიდი ნოტია, მაგრამ მათი კომბინაცია, სხვადასხვა ვარიაციები საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ სრულიად განსხვავებული მელოდიები.

1 . ისტორიული ცნობები

1.1 ფერების წარმოშობის თეორია

დიდმა ინგლისელმა მეცნიერმა ისააკ ნიუტონმა ჩაატარა ოპტიკური ექსპერიმენტების მთელი რიგი პრიზმებით და დეტალურად აღწერდა მათ "ოპტიკაში", "შუქისა და ფერების ახალ თეორიაში", ასევე "ლექციები ოპტიკაზე". ნიუტონმა დამაჯერებლად დაამტკიცა იდეების სიცრუე სიბნელისა და თეთრი სინათლის ნარევიდან ფერების გაჩენის შესახებ. ექსპერიმენტების საფუძველზე მან შეძლო გამოეცხადებინა: „არაფერი ფერი არ წარმოიქმნება სითეთრისა და სიშავის ერთმანეთში შერეული, გარდა შუალედური ბნელისა; სინათლის რაოდენობა არ ცვლის ფერის იერს." ნიუტონმა აჩვენა, რომ თეთრი სინათლე არ არის ფუნდამენტური, ის უნდა ჩაითვალოს კომპოზიტურად (ნიუტონის მიხედვით, „არაერთგვაროვანი“; თანამედროვე ტერმინოლოგიით „არამონოქრომატული“); მთავარია სხვადასხვა ფერები ("ერთგვაროვანი" სხივები ან, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, "მონოქრომატული" სხივები). ფერების გამოჩენა პრიზმებთან ექსპერიმენტებში არის კომპოზიტური (თეთრი) სინათლის მის ძირითად კომპონენტებად (სხვადასხვა ფერებში) დაშლის შედეგი. ეს დაშლა ხდება იმ მიზეზით, რომ თითოეულ ფერს აქვს რეფრაქციის საკუთარი ხარისხი. ეს არის ნიუტონის მთავარი დასკვნები; ისინი სრულყოფილად ეთანხმებიან თანამედროვე სამეცნიერო იდეებს. ნიუტონის მიერ ჩატარებული ოპტიკური გამოკვლევები დიდ ინტერესს იწვევს არა მხოლოდ მიღებული შედეგების, არამედ მეთოდოლოგიური თვალსაზრისითაც. ნიუტონის მიერ შემუშავებული პრიზმებით კვლევის ტექნიკა (კერძოდ, ჯვარედინი პრიზმების მეთოდი) გადარჩა საუკუნეებს და შევიდა თანამედროვე ფიზიკის არსენალში. ოპტიკური კვლევის დაწყებისას ნიუტონმა საკუთარ თავს დაავალა „არა ჰიპოთეზებით აეხსნა სინათლის თვისებები, არამედ მსჯელობითა და ექსპერიმენტებით დაემტკიცებინა ისინი“. ამა თუ იმ სიტუაციის შემოწმებისას მეცნიერი ჩვეულებრივ გამოდიოდა და აწყობდა რამდენიმე სხვადასხვა ექსპერიმენტს. მან ხაზგასმით აღნიშნა, რომ აუცილებელია სხვადასხვა მეთოდების გამოყენება „ერთი და იგივე ნივთის შესამოწმებლად, რადგან ის, ვინც ამას განიცდის, არ ერევა სიუხვეში“.

2. რადიაციის სახეები

2.1 ატომის გამოსხივება

დამუხტული ნაწილაკების აჩქარებული მოძრაობის დროს გამოიყოფა ელექტრომაგნიტური ტალღები. ეს დამუხტული ნაწილაკები ატომების ნაწილია. მაგრამ, იმის ცოდნის გარეშე, როგორ არის მოწყობილი ატომი, ვერაფერს ვიტყვით სანდო გამოსხივების მექანიზმზე. მხოლოდ ნათელია, რომ ატომის შიგნით არ არის სინათლე, ისევე როგორც არ არის ხმა ფორტეპიანოს სიმებში. სიმის მსგავსად, რომელიც ხმას იწყებს მხოლოდ ჩაქუჩის დარტყმის შემდეგ, ატომები იბადებიან სინათლეზე მხოლოდ აღგზნების შემდეგ.

იმისათვის, რომ ატომმა გამოასხივოს, მას სჭირდება ენერგიის გადაცემა. გამოსხივებით, ატომი კარგავს მიღებულ ენერგიას, ხოლო ნივთიერების უწყვეტი ბზინვისთვის აუცილებელია ენერგიის შემოდინება მის ატომებში.

2. 2 თერმული გამოსხივება

გამოსხივების უმარტივესი და გავრცელებული ტიპია თერმული გამოსხივება, რომელშიც ატომების ენერგიის დანაკარგები სინათლის გამოსხივებისთვის კომპენსირდება ატომების ან (მოლეკულების) თერმული მოძრაობის ენერგიით. რაც უფრო მაღალია სხეულის ტემპერატურა, მით უფრო სწრაფად მოძრაობენ ატომები. როდესაც სწრაფი ატომები (მოლეკულები) ერთმანეთს ეჯახებიან, მათი კინეტიკური ენერგიის ნაწილი გარდაიქმნება ატომების აგზნების ენერგიად, რომლებიც შემდეგ ასხივებენ სინათლეს.

რადიაციის სითბოს წყაროა მზე, ისევე როგორც ჩვეულებრივი ინკანდესენტური ნათურა. ნათურა არის ძალიან მოსახერხებელი, მაგრამ არაეკონომიური წყარო. ნათურაში ელექტრული დენით გამოთავისუფლებული მთელი ენერგიის მხოლოდ დაახლოებით 12% გარდაიქმნება სინათლის ენერგიად. სინათლის სითბოს წყარო არის ალი. ჭვარტლის მარცვალი თბება საწვავის წვის დროს გამოთავისუფლებული ენერგიით და გამოყოფს სინათლეს.

2.3 ელექტროლუმინესცენცია

ატომებისთვის საჭირო ენერგია სინათლის გამოსაცემად შეიძლება ასევე იყოს ნასესხები არათერმული წყაროებიდან. აირებში განმუხტვისას ელექტრული ველი ელექტრონებს დიდ კინეტიკურ ენერგიას ანიჭებს. სწრაფი ელექტრონები განიცდიან შეჯახებას ატომებთან. ელექტრონების კინეტიკური ენერგიის ნაწილი მიდის ატომების აგზნებაზე. აღგზნებული ატომები გამოყოფენ ენერგიას სინათლის ტალღების სახით. ამის გამო გაზში გამონადენს თან ახლავს ბზინვარება. ეს არის ელექტროლუმინესცენცია.

2.4 კათოდოლუმინესცენცია

ელექტრონებით მათი დაბომბვით გამოწვეულ მყარი სხეულების სიკაშკაშეს კათოდოლუმინესცენცია ეწოდება. კათოდოლუმინესცენცია ტელევიზორებზე კათოდური სხივების მილების ეკრანებს ანათებს.

2.5 ქიმილუმინესცენცია

ზოგიერთ ქიმიურ რეაქციაში, რომელიც ათავისუფლებს ენერგიას, ამ ენერგიის ნაწილი პირდაპირ იხარჯება სინათლის გამოყოფაზე. სინათლის წყარო რჩება ცივი (მას აქვს გარემოს ტემპერატურა). ამ ფენომენს ქიმილუმინესცენცია ეწოდება.

2.6 ფოტოლუმინესცენცია

ნივთიერებაზე დაცემული სინათლე ნაწილობრივ აირეკლება და ნაწილობრივ შეიწოვება. შთანთქმის სინათლის ენერგია უმეტეს შემთხვევაში იწვევს მხოლოდ სხეულების გათბობას. თუმცა, ზოგიერთი სხეული თავად იწყებს ბრწყინავს პირდაპირ მასზე რადიაციული ინციდენტის მოქმედების ქვეშ. ეს არის ფოტოლუმინესცენცია. სინათლე აღაგზნებს მატერიის ატომებს (ზრდის მათ შინაგან ენერგიას), რის შემდეგაც ისინი თავისთავად ხაზს უსვამენ. მაგალითად, მანათობელი საღებავები, რომლებიც ფარავს ბევრ საშობაო დეკორაციას, ასხივებენ შუქს მათი დასხივების შემდეგ.

ფოტოლუმინესცენციის ფენომენი ფართოდ გამოიყენება ფლუორესცენტურ ნათურებში. საბჭოთა ფიზიკოსმა ს.ი. ვავილოვმა შესთავაზა გამონადენი მილის შიდა ზედაპირის დაფარვა ნივთიერებებით, რომლებსაც შეუძლიათ კაშკაშა ანათება გაზის გამონადენის მოკლე ტალღის გამოსხივების მოქმედებით. ფლუორესცენტური ნათურები დაახლოებით სამიდან ოთხჯერ უფრო ეკონომიურია, ვიდრე ჩვეულებრივი ინკანდესენტური ნათურები.

3. სპექტრის ტიპები

3.1 სპექტრი

სპექტრი (ლათ. სპექტრი ლათ. spectare-დან - გამოხედვა) არის ფერადი სურათი, რომელიც შედგება ერთმანეთის მიყოლებით მკაცრი წესრიგით დალაგებული შვიდი ფერისგან.

ფიზიკური სიდიდის მნიშვნელობების განაწილების ბუნებით, სპექტრები შეიძლება იყოს ზოლიანი, დისკრეტული (წრფივი), უწყვეტი (მყარი) და ასევე წარმოადგენს დისკრეტული და უწყვეტი სპექტრების ერთობლიობას (სუპერპოზიციას).

3.2 უწყვეტი სპექტრი

უწყვეტი სპექტრები შედგება ტალღის სიგრძის ფართო სპექტრისგან. ეს სპექტრები შეინიშნება ცხელ მყარ და თხევად სხეულებში, ასევე ძალიან მაღალი სიმკვრივის აირებში. .

მზის სპექტრი ან რკალის სინათლის სპექტრი არის უწყვეტი (უწყვეტი). ეს ნიშნავს, რომ ყველა ტალღის სიგრძე წარმოდგენილია სპექტრში. სპექტრში არ არის უწყვეტობა და სპექტროგრაფის ეკრანზე ჩანს უწყვეტი მრავალფეროვანი ზოლი.

უწყვეტი (ან უწყვეტი) სპექტრები, როგორც გამოცდილება გვიჩვენებს, იძლევა სხეულებს მყარ ან თხევად მდგომარეობაში, ასევე მკვრივი აირები . უწყვეტი სპექტრის მისაღებად საჭიროა სხეულის გაცხელება მაღალი ტემპერატურა. უწყვეტი სპექტრის ბუნება და მისი არსებობის ფაქტი განისაზღვრება არა მხოლოდ ცალკეული გამოსხივების ატომების თვისებებით, არამედ დიდწილად არის დამოკიდებული ატომების ერთმანეთთან ურთიერთქმედებაზე. უწყვეტი სპექტრი ასევე წარმოიქმნება მაღალი ტემპერატურის პლაზმით.

3.3 ხაზის სპექტრი

ხაზის სპექტრები შედგება ინდივიდუალური სპექტრული ხაზებისგან, რომლებიც შეესაბამება ცალკეულ ტალღის სიგრძეებს. ხაზის სპექტრები შეინიშნება დაბალი სიმკვრივის ცხელ აირებში.

მოდით შევიყვანოთ გაზის სანთურის ფერმკრთალ ცეცხლში აზბესტის ნაჭერი, რომელიც დასველებულია ჩვეულებრივი სუფრის მარილის ხსნარში. სპექტროსკოპის საშუალებით ალიზე დაკვირვებისას, ალის ძლივს გამორჩეული უწყვეტი სპექტრის ფონზე ციმციმებს კაშკაშა ყვითელი ხაზი. ეს ყვითელი ხაზი მოცემულია ნატრიუმის ორთქლით, რომელიც წარმოიქმნება მოლეკულების გაყოფის დროს სუფრის მარილიალში გახვეული.

სპექტროსკოპზე ასევე შეგიძლიათ იხილოთ სხვადასხვა სიკაშკაშის ფერადი ხაზების პალიზადა, რომლებიც გამოყოფილია ფართო მუქი ზოლებით. ასეთ სპექტრებს ხაზოვანი სპექტრები ეწოდება. ხაზის სპექტრის არსებობა ნიშნავს, რომ ნივთიერება ასხივებს მხოლოდ საკმაოდ გარკვეული ტალღის სიგრძის სინათლეს (უფრო ზუსტად, გარკვეულ ძალიან ვიწრო სპექტრულ ინტერვალებში). თითოეულ ხაზს აქვს სასრული სიგანე.

3.4 ზოლიანი სპექტრი

ზოლიანი სპექტრი შედგება ცალკეული ზოლებისაგან, რომლებიც გამოყოფილია მუქი უფსკრულით. ძალიან კარგი სპექტრული აპარატის დახმარებით, შეიძლება აღმოჩნდეს, რომ თითოეული ზოლი არის დიდი რაოდენობით ძალიან მჭიდროდ დაშორებული ხაზების კოლექცია. ხაზოვანი სპექტრებისგან განსხვავებით, ზოლიანი სპექტრები წარმოიქმნება არა ატომების, არამედ მოლეკულების მიერ, რომლებიც არ არიან შეკრული ან სუსტად მიბმული ერთმანეთთან.

მოლეკულური სპექტრების დასაკვირვებლად, ისევე როგორც ხაზოვანი სპექტრების დასაკვირვებლად, ჩვეულებრივ გამოიყენება ორთქლის სიკაშკაშე ცეცხლში ან გაზის გამონადენის სიკაშკაშე.

4. სპექტრული ანალიზი და მისი გამოყენება

ხაზების სპექტრები განსაკუთრებით მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ, რადგან მათი სტრუქტურა პირდაპირ კავშირშია ატომის სტრუქტურასთან. ყოველივე ამის შემდეგ, ეს სპექტრები იქმნება ატომების მიერ, რომლებიც არ განიცდიან გარე გავლენას. ამიტომ, ხაზოვანი სპექტრების გაცნობით, ამით ჩვენ ვდგამთ პირველ ნაბიჯს ატომების სტრუქტურის შესასწავლად. ამ სპექტრებზე დაკვირვებით მეცნიერებმა შეძლეს ატომის შიგნით „შეხედვა“. აქ ოპტიკა მჭიდრო კავშირშია ატომურ ფიზიკასთან.

ხაზის სპექტრის მთავარი თვისება არის ტალღის სიგრძე ნივთიერების ხაზის სპექტრის (ან სიხშირეები) დამოკიდებულია მხოლოდ ამ ნივთიერების ატომების თვისებებზე, მაგრამ სრულიად დამოუკიდებელია ატომების ლუმინესცენციის აგზნების მეთოდისგან. ნებისმიერი ქიმიური ელემენტის ატომები ასხივებენ სპექტრს ყველა სხვა ელემენტის სპექტრისგან განსხვავებით: მათ შეუძლიათ ასხივონ ტალღის სიგრძის მკაცრად განსაზღვრული ნაკრები.

სპექტრული ანალიზი ეფუძნება ამას - ნივთიერების ქიმიური შემადგენლობის განსაზღვრის მეთოდს მისი სპექტრიდან. ადამიანის თითის ანაბეჭდების მსგავსად, ხაზის სპექტრებს უნიკალური პიროვნება აქვთ. თითის კანზე ნიმუშების უნიკალურობა ხშირად კრიმინალის პოვნაში ეხმარება. ანალოგიურად, სპექტრების ინდივიდუალურობიდან გამომდინარე, შესაძლებელია განისაზღვროს ქიმიური შემადგენლობასხეული.

ასტროფიზიკაში სპექტრული ანალიზი ესმით არა მხოლოდ ვარსკვლავების, გაზის ღრუბლების და ა.შ. ქიმიური შემადგენლობის დასადგენად, არამედ მრავალი სხვა. ფიზიკური მახასიათებლებიეს ობიექტები: ტემპერატურა, წნევა, სიჩქარე, მაგნიტური ინდუქცია.

ასტროფიზიკის გარდა, სპექტრული ანალიზი ფართოდ გამოიყენება სასამართლო ექსპერტიზაში, დანაშაულის ადგილზე აღმოჩენილი მტკიცებულებების გამოსაძიებლად. ასევე, სპექტრული ანალიზი სასამართლო ექსპერტიზაში ხელს უწყობს მკვლელობის იარაღის დადგენას და, ზოგადად, დანაშაულის ზოგიერთი დეტალის გამოვლენას.

სპექტრული ანალიზი კიდევ უფრო ფართოდ გამოიყენება მედიცინაში. აქ მისი გამოყენება ძალიან ფართოა. მისი გამოყენება შესაძლებელია როგორც დიაგნოსტიკისთვის, ასევე ადამიანის ორგანიზმში უცხო ნივთიერებების დასადგენად.

სპექტრული ანალიზი ავითარებს არა მხოლოდ მეცნიერებას, არამედ ადამიანის საქმიანობის სოციალურ სფეროს.

დასკვნა

ასე რომ, სპექტრი არის ფერადი ზოლი, რომელიც მიიღება მაშინ, როდესაც სინათლის სხივი გადის მინის პრიზმაში ან სხვა გარემოში, რომელიც არღვევს სინათლეს.

რადიაციის ტიპებიდან გავიგეთ, რომ თერმული გამოსხივება გამოსხივების ყველაზე გავრცელებული და მარტივი ტიპია. სითბოს წყაროებია: მზე, ინკანდესენტური ნათურა ან ცეცხლის ალი.

ელექტროლუმინესცენცია არის ფენომენი, რომელიც შეინიშნება აირებში გამონადენის დროს, რომლის დროსაც აღგზნებული ატომები გამოყოფენ ენერგიას სინათლის ტალღების სახით. ამის გამო გაზში გამონადენს თან ახლავს ბზინვარება. მაგალითად, ჩრდილოეთის განათება, წარწერები მაღაზიებზე.

კატოლუმინესცენცია - ეს არის მყარი ნივთიერებების ბზინვარება, რომელიც გამოწვეულია მათი ელექტრონებით დაბომბვით. კატოლუმინესცენციის წყალობით, ტელევიზორების კათოდური მილების ეკრანები ანათებს.

ქიმილუმინესცენცია. ზოგიერთ ქიმიურ რეაქციაში, რომელიც ათავისუფლებს ენერგიას, ამ ენერგიის ნაწილი პირდაპირ იხარჯება სინათლის გამოსხივებაზე და სინათლის წყარო რჩება ცივი. მაგალითად, ხის ნაჭერი გახვრეტილი მანათობელი მიცელიუმით, თევზი, რომელიც ცხოვრობს დიდ სიღრმეზე.

ფოტოლუმინესცენცია. შემხვედრი გამოსხივების მოქმედებით ნივთიერების ატომები აღგზნებულია და ამის შემდეგ გამოკვეთილია სხეულები. მაგალითად, ფლუორესცენტური ნათურა, საშობაო დეკორაციები დაფარულია მანათობელი ფერებით.

ღირებულებათა განაწილების ბუნებით ფიზიკური რაოდენობასპექტრები შეიძლება იყოს ზოლიანი, დისკრეტული (წრფივი), უწყვეტი (უწყვეტი) და ასევე წარმოადგენს დისკრეტული და უწყვეტი სპექტრების კომბინაციას (სუპერპოზიციას).

ჩვენ ასევე გავიგეთ, რომ სპექტრული ანალიზი ემყარება ნივთიერების ქიმიური შემადგენლობის განსაზღვრის მეთოდს მისი სპექტრიდან.

სპექტრალური ანალიზის გამოყენებით, თქვენ შეგიძლიათ ამოიცნოთ ეს ელემენტი რთული ნივთიერების შემადგენლობაში. მისი მრავალფეროვნების გამო, სპექტრალური ანალიზი წარმოადგენს ნივთიერების შემადგენლობის მონიტორინგის ძირითად მეთოდს მეტალურგიაში, მანქანათმშენებლობაში და ბირთვულ მრეწველობაში.

ბიბლიოგრაფია

განათლების გამოცემა, მოსწავლის სახელმძღვანელო 5-11 კლასები

უფასო ელექტრონული ენციკლოპედია "ვიკიპედია"

ფიზიკა. კლასი 11 G. Ya. Myakishev, B. B. Bukhovtsev

აპლიკაციები

ბრინჯი.2.2 თერმული გამოსხივება

ინკანდესენტური ნათურა

ბრინჯი.2.3 ელექტროლუმინესცენცია

ჩრდილოეთის შუქები

ბრინჯი.2.4 კათოდოლუმინესცენცია

ტელევიზორის სხივის მილი

ბრინჯი.2.5 ქიმილუმინესცენცია

მანათობელი მიცელიუმის მიერ გახვრეტილი ხის ნაჭერი

ღრმად მცხოვრები თევზი

ბრინჯი.2.6 ფოტოლუმინესცენცია

დღის ნათურა

სპექტრის ტიპები

ბრინჯი.3.2 უწყვეტი სპექტრი

ბრინჯი. 3.4 ზოლიანი სპექტრი

ბრინჯი. 3.5 ხაზის სპექტრი

4 სპექტრული ანალიზი და მისი გამოყენება.

ლაბორატორიული ელექტროლიზის ქარხანა

ლითონების ანალიზისათვის „ELAM“.

ინსტალაცია განკუთვნილია

სპილენძის წონის ელექტროლიტური ანალიზი,

ტყვია, კობალტი და სხვა ლითონები შენადნობებში

და სუფთა ლითონები.

სტაციონარული - ნაპერწკალი

ოპტიკური ემისიის სპექტრომეტრები

"METALSCAN-2500".

შექმნილია ზუსტი ანალიზისთვის

ლითონები და შენადნობები, მათ შორის ფერადი,

შავი შენადნობები და თუჯები.

1. გაკვეთილის თემა შესწავლილი მასალის შინაარსი

   გაკვეთილი

   Მუშაობა თემა"ელექტრომაგნიტური ტალღების" კონდენსატორი, სახეობებიკონდენსატორები. ... ტექნოლოგია“ 15/ ოპტიკის სახეები სპექტრები. სპექტრული ანალიზი. ლაბორატორიული სამუშაო”მყარი ... ხაზის ელემენტზე დაკვირვება სპექტრები რადიაციადა აღება ემთხვევა საკუთარ თავს...

2. თემა 1 ფიზიკა და ასტრონომია ბუნების მეცნიერება

   გაკვეთილი

   გაკვეთილი 6/48. განმეორების განზოგადება თემები. Თემა 6. მზის სისტემის სხეულების ბუნება. ... გაკვეთილი 10/35. მყარი ხაზოვანი სპექტრი. სპექტრული ანალიზი. გაკვეთილი 11/36. ლაბორატორია ... გაკვეთილი 45/45. სხვადასხვანაირი სახეობებიელექტრომაგნიტური რადიაცია, მათი თვისებები და პრაქტიკული...

3. დისციპლინის დისციპლინის სამუშაო პროგრამა სდ. F. 10 სპექტრული კვლევის მეთოდები ბიოქიმიაში გაფართოებული ჯგუფი

   სამუშაო პროგრამა

   ... სპექტრი სპექტრული ანალიზიერთკომპონენტიანი მედია ულტრაიისფერ რეგიონში ხსნარის კომპონენტების კონცენტრაციის გამოთვლის მეთოდი მიხედვით სპექტრი სპექტრული ანალიზი ... რადიაცია. მოლური შთანთქმის კოეფიციენტი. ოპტიკური სიმკვრივე. 15. სხვადასხვა სახეობები ...

თვითმნათობი სხეულებისგან მიღებულ სპექტრებს ემისიის სპექტრები ეწოდება. სპექტრების პირდაპირი დაკვირვებები და ფოტოები აჩვენებს, რომ ემისიის სპექტრები სამი ტიპისაა: უწყვეტი, ხაზოვანი და ზოლიანი.

უწყვეტი სპექტრები (იხ. ფერადი ბუზის ფოთოლი, დ) მიიღება მანათობელი მყარი და თხევადი სხეულებისგან მათი გაცხელების შედეგად.

ხაზოვანი სპექტრები (იხ. ფერადი ბუზის ფოთოლი, ე) შედგება სხვადასხვა ფერის ვიწრო ხაზებისგან, რომლებიც გამოყოფილია მუქი უფსკრულით. ასეთი სპექტრები ხშირად მიიღება მანათობელი აირების ან ორთქლისგან.

გაზის სიკაშკაშე შეიძლება გამოწვეული იყოს მასში გავლისას ელექტროობა. სპექტროსკოპის ჭრილის წინ გამოკვლეული გაზით მინის მილის დაყენებით და გაზში ელექტრული დენის გატარებით, შეისწავლება გაზის ემისიის სპექტრი.

ორთქლისა და აირების ხაზის სპექტრის მიღება ასევე შესაძლებელია მათი გაცხელებით, მაგალითად, დამწვრობის ცეცხლში. ანალოგიურად, შესაძლებელია მივიღოთ ნივთიერებების ხაზის სპექტრები, რომლებიც ნორმალურ პირობებში არიან მყარ ან თხევად მდგომარეობაში. ამისათვის, მყარი ან აზბესტის მარცვლები, რომლებიც სველია სითხით, შეჰყავთ გაზის სანთურის ცეცხლში. დამწვრობის ცეცხლში აორთქლებული ნივთიერებები იძლევა ხაზის სპექტრს. ზოგჯერ ეს ნივთიერებები ერევა

ელექტრული რკალი და, ცხელ ნახშირბადის ელექტროდებს დიაფრაგმით ხურავს, აკვირდება სპექტროსკოპში ნათელ ხაზებს თავად რკალის სუსტი უწყვეტი სპექტრის ფონზე. გაითვალისწინეთ, რომ მანათობელ სპექტრულ ხაზებს ხშირად ემისიის ხაზებს უწოდებენ.

სხვადასხვა ნივთიერების ხაზის სპექტრის შესწავლამ აჩვენა, რომ თითოეული ქიმიური ელემენტი იძლევა საკუთარ ხაზის სპექტრს, რომელიც არ ემთხვევა სხვა ელემენტების სპექტრებს. ქიმიური ელემენტების ხაზის სპექტრები განსხვავდება ფერით, პოზიციით და ცალკეული მანათობელი ხაზების რაოდენობით. თითოეული ქიმიური ელემენტისთვის დამახასიათებელი ხაზები მიიღება არა მხოლოდ ხილულ, არამედ სპექტრის ინფრაწითელ და ულტრაიისფერ ნაწილებში. ხაზის სპექტრების შესწავლა პირველად 1854-1859 წლებში განხორციელდა. გერმანელი მეცნიერები გ.კირჩჰოფი და რ.ბუნსენი.

ხაზის სპექტრები იქმნება ქიმიური ელემენტების ცალკეული ატომების გამოსხივებით, რომლებიც არ არიან შეკრული მოლეკულებში. ეს გამოსხივება დაკავშირებულია ატომების შიგნით მიმდინარე პროცესებთან. ხაზის სპექტრების შესწავლამ შესაძლებელი გახადა სხვადასხვა ქიმიური ელემენტების ატომების ელექტრონული გარსების სტრუქტურის დადგენა.

ზოლიანი სპექტრები შედგება რამდენიმე კაშკაშა ზოლებისაგან, რომლებიც გამოყოფილია მუქი უფსკრულით (იხ. სურ. 34.12, რომელიც გვიჩვენებს იოდის ორთქლის სპექტრს და ფერადი ბუზის ფოთლებს, გ). ზოლიანი სპექტრები იქმნება მოლეკულების ემისიით. მაღალი გარჩევადობის სპექტროსკოპის საშუალებით დათვალიერებისას, ზოლები იყოფა ხაზების სერიად.

იარაჯული გიორგი

ემისიის და შთანთქმის სპექტრები.

ჩამოტვირთვა:

გადახედვა:

პრეზენტაციების გადახედვის გამოსაყენებლად შექმენით Google ანგარიში (ანგარიში) და შედით: https://accounts.google.com

სლაიდების წარწერები:

სპექტრები. სპექტრის ტიპები. სპექტრული ანალიზი. პრეზენტაცია ფიზიკაზე GBOU No1465 საშუალო სკოლის მე-11 კლასის მოსწავლის მიერ ადმირალ ნ.გ. კუზნეცოვა იარაჯული გიორგი ფიზიკის მასწავლებელი კრუგლოვა ლარისა იურიევნა

სპექტრის კონცეფცია და ძირითადი ინფორმაცია სპექტრი - ფიზიკური სიდიდის მნიშვნელობების განაწილება (ჩვეულებრივ ენერგია, სიხშირე ან მასა). ასეთი განაწილების გრაფიკულ გამოსახულებას ეწოდება სპექტრული დიაგრამა. ჩვეულებრივ, სპექტრი ნიშნავს ელექტრომაგნიტურ სპექტრს - ელექტრომაგნიტური გამოსხივების სიხშირის სპექტრს.

კვლევის ისტორია სამეცნიერო გამოყენებაში ტერმინი „სპექტრი“ შემოიღო ნიუტონმა 1671-1672 წლებში ცისარტყელას მსგავსი მრავალფერადი ზოლის აღსანიშნავად, რომელიც მიიღება გავლისას. მზის სხივისამკუთხა შუშის პრიზმის გავლით.

ისტორიულად, ყველა სხვა სპექტრამდე, დაიწყო ოპტიკური სპექტრების შესწავლა. პირველი იყო ისააკ ნიუტონი, რომელმაც შემოიტანა ტერმინი „სპექტრი“ მეცნიერულ გამოყენებაში, რათა აღენიშნა ცისარტყელას მსგავსი მრავალფერადი ზოლი, რომელიც მის მიერ მზის შუქზე ექსპერიმენტების დროს იქნა მიღებული. თავის ნაშრომში "ოპტიკა", რომელიც გამოქვეყნდა 1704 წელს, მან გამოაქვეყნა თავისი ექსპერიმენტების შედეგები თეთრი სინათლის ცალკეულ კომპონენტებად სხვადასხვა ფერისა და გარდატეხის დაშლის შესახებ სამკუთხა შუშის პრიზმის გამოყენებით, ანუ მიიღო მზის გამოსხივების სპექტრები და ახსნა მათი ბუნება, რომელიც გვიჩვენებს, რომ ფერი არის მისი სინათლის საკუთრება.

სინამდვილეში, ნიუტონმა საფუძველი ჩაუყარა ოპტიკურ სპექტროსკოპიას: "ოპტიკაში" მან აღწერა დღეს გამოყენებული სინათლის დაშლის სამივე მეთოდი: რეფრაქცია, ჩარევა და დიფრაქცია, ხოლო მისი პრიზმა კოლიმატორით, ჭრილით და ლინზებით იყო პირველი სპექტროსკოპი. ნიუტონის „ოპტიკის“ ხელნაწერის ფრაგმენტი, რომელიც აღწერს ერთ-ერთ ექსპერიმენტს პრიზმით.

სპექტრის სახეები ემისიის სპექტრები შთანთქმის სპექტრები გაფანტული სპექტრები

ემისიის სპექტრები უწყვეტი ხაზი ზოლიანი

უწყვეტი სპექტრი ისინი აძლევენ მყარ, თხევად მდგომარეობაში მყოფ სხეულებს, ასევე მკვრივ გაზებს. მის მისაღებად საჭიროა სხეულის გაცხელება მაღალ ტემპერატურაზე. სპექტრის ბუნება დამოკიდებულია არა მხოლოდ ცალკეული გამოსხივების ატომების თვისებებზე, არამედ ატომების ერთმანეთთან ურთიერთქმედებაზე. სპექტრი შეიცავს ყველა ტალღის სიგრძეს და არ წყვეტს. ფერთა უწყვეტი სპექტრი შეიძლება შეინიშნოს დიფრაქციულ ბადეზე. სპექტრის კარგი დემონსტრირება არის ცისარტყელას ბუნებრივი ფენომენი. ისინი ერთნაირია სხვადასხვა ნივთიერებისთვის, ამიტომ მათი გამოყენება შეუძლებელია ნივთიერების შემადგენლობის დასადგენად

ხაზის სპექტრი შედგება სხვადასხვა ან ერთიდაიგივე ფერის ცალკეული ხაზებისგან, განსხვავებული მდებარეობით. საშუალებას გაძლევთ განსაჯოთ სინათლის წყაროს ქიმიური შემადგენლობა სპექტრული ხაზებით. მიეცით ყველა ნივთიერება აირისებრ ატომურ (მაგრამ არა მოლეკულურ) მდგომარეობაში (ატომები პრაქტიკულად არ ურთიერთქმედებენ ერთმანეთის) მოცემული ქიმიური ელემენტის იზოლირებული ატომები ასხივებენ მკაცრად განსაზღვრული ტალღის სიგრძის ტალღებს.დაკვირვებისთვის იყენებენ ნივთიერების ორთქლის სიკაშკაშეს ცეცხლში ან გაზის გამონადენის ნათებას შესასწავლი გაზით სავსე მილში. როდესაც ატომური გაზის სიმკვრივე იზრდება, ინდივიდუალური სპექტრული ხაზები ფართოვდება

ხაზის სპექტრის მაგალითები

ზოლიანი სპექტრი მიეცით ნივთიერებები, რომლებიც არიან მოლეკულურ მდგომარეობაში. სპექტრი შედგება ცალკეული ზოლებისაგან, რომლებიც გამოყოფილია მუქი უფსკრულით. თითოეული ზოლი წარმოადგენს დიდი რაოდენობით ძალიან მჭიდროდ დაშორებული ხაზების ერთობლიობას.დაკვირვებისთვის გამოიყენება ორთქლის სიკაშკაშე ცეცხლში ან გაზის გამონადენის სიკაშკაშე.

ზოლიანი სპექტრის მაგალითები ნახშირბადის რკალის სპექტრი (CN და C 2 მოლეკულების ზოლები) იოდის მოლეკულის ორთქლის გამოსხივების სპექტრი.

შთანთქმის სპექტრი ეს არის მოცემული ნივთიერების მიერ შთანთქმული სიხშირეების მთლიანობა. ნივთიერება შთანთქავს სპექტრის იმ ხაზებს, რომლებსაც ის ასხივებს, არის სინათლის წყარო. შთანთქმის სპექტრები მიიღება სინათლის გავლისას წყაროდან, რომელიც იძლევა უწყვეტ სპექტრს ნივთიერების მეშვეობით, რომლის ატომები არის აუგზნებულ მდგომარეობაში, თუ თეთრი სინათლე გადის ცივში, უწყვეტი გაზი, შემდეგ უწყვეტი სპექტრის წყაროს ფონზე გამოჩნდება მუქი ხაზები. გაზი ყველაზე ინტენსიურად შთანთქავს იმ ტალღის სიგრძის შუქს, რომელსაც ის ასხივებს ძალიან გაცხელებულ მდგომარეობაში. მუქი ხაზები უწყვეტი სპექტრის ფონზე არის შთანთქმის ხაზები, რომლებიც ერთად ქმნიან შთანთქმის სპექტრს.

შთანთქმის სპექტრის მაგალითები ფრაუნჰოფერ იოზეფი (1787–1826) იყო გერმანელი ფიზიკოსი. გაუმჯობესდა ლინზების, დიფრაქციული ბადეების წარმოება. დეტალურად აღწერა (1814 წ.) შთანთქმის ხაზები მზის სპექტრში, მის სახელზე. გამოიგონა ჰელიომეტრი-რეფრაქტორი. ფრაუნჰოფერი სამართლიანად ითვლება ასტროფიზიკის მამად ასტრონომიაში მისი მუშაობისთვის. ფრაუნჰოფერის ხაზები

შთანთქმის ხაზები ვარსკვლავების სპექტრში

სპექტრული ანალიზი სპექტრული ანალიზი არის ნივთიერების ქიმიური შემადგენლობის განსაზღვრის მეთოდი მისი სპექტრით. 1854 წელს გ.რ.კირხჰოფმა და რ.ვ.ბუნსენმა დაიწყეს ლითონის მარილების ორთქლით შეღებილი ალის სპექტრების შესწავლა და შედეგად, მათ საფუძველი ჩაუყარეს სპექტრულ ანალიზს, ინსტრუმენტული სპექტრული მეთოდიდან პირველს - ერთ-ერთ უძლიერეს მეთოდს. ექსპერიმენტული მეცნიერების.

სპექტრული ანალიზი საბოლოოდ განვითარდა 1859 წელს. ფაქტობრივად, სპექტრულმა ანალიზმა გახსნა ახალი ერა მეცნიერების განვითარებაში - სპექტრების შესწავლა, როგორც ობიექტის ან სისტემის სახელმწიფო ფუნქციის მნიშვნელობების დაკვირვებადი სიმრავლე, აღმოჩნდა უკიდურესად ნაყოფიერი და, საბოლოოდ, გამოიწვია გაჩენა. კვანტური მექანიკა: პლანკი კვანტურის იდეამდე მივიდა აბსოლუტურად შავი სპექტრის სხეულის თეორიაზე მუშაობის პროცესში.

სპექტრული ანალიზის დახმარებით შესაძლებელია ამ ელემენტის აღმოჩენა რთული ნივთიერების შემადგენლობაში, მაშინაც კი, თუ მისი მასა არ აღემატება 10 -10 კგ-ს. ამჟამად დადგენილია ყველა ატომის სპექტრი და შედგენილია სპექტრების ცხრილები. სპექტრული ანალიზის დახმარებით აღმოაჩინეს მრავალი ახალი ელემენტი: რუბიდიუმი, ცეზიუმი და ა.შ.. სწორედ სპექტრული ანალიზის დახმარებით შეიტყვეს მზისა და ვარსკვლავების ქიმიური შემადგენლობა. შედარებითი სიმარტივისა და მრავალფეროვნების გამო, სპექტრალური ანალიზი წარმოადგენს ნივთიერების შემადგენლობის მონიტორინგის ძირითად მეთოდს მეტალურგიაში, მანქანათმშენებლობაში და ბირთვულ მრეწველობაში. სპექტრული ანალიზის დახმარებით დგინდება მადნებისა და მინერალების ქიმიური შემადგენლობა. რთული, ძირითადად ორგანული, ნარევების შემადგენლობა გაანალიზებულია მათი მოლეკულური სპექტრით. სპექტრული ანალიზი შეიძლება ჩატარდეს არა მხოლოდ ემისიის სპექტრებიდან, არამედ შთანთქმის სპექტრებიდანაც. სწორედ მზისა და ვარსკვლავების სპექტრის შთანთქმის ხაზები იძლევა ამ ციური სხეულების ქიმიური შემადგენლობის შესწავლას.

სპექტრული აპარატი სპექტრული აპარატი გამოიყენება სპექტრების ზუსტად შესასწავლად. ყველაზე ხშირად, სპექტრული აპარატის ძირითადი ნაწილი არის პრიზმა ან დიფრაქციული ბადე. ხილული დიაპაზონის ემისიის სპექტრის მისაღებად გამოიყენება მოწყობილობა, რომელსაც ეწოდება სპექტროსკოპი, რომელშიც არის გამოსხივების დეტექტორი. ადამიანის თვალი. სპექტროსკოპი სპექტროგრაფი

კირჩჰოფ-ბუნსენის სპექტროსკოპი

სტატიაში საუბარია სპექტრების განმარტებასა და ტიპებზე, ხაზს უსვამს სპექტროსკოპიის გამოყენების სფეროებს და ასევე აღწერს უცნობი მყარის შესწავლას და ამისთვის გამოყენებული სპექტრების ტიპებს.

რა არის სპექტრი?

ზოგადად, ამ ფორმით, ეს კითხვა მკითხველს უბიძგებს გაიხსენოს ფიზიკის გაკვეთილები და გაუთავებელი ფორმულები. თუმცა, ეს კონცეფცია მოიცავს ბევრად უფრო ფართო სპექტრს და სცილდება სკოლის სასწავლო გეგმა. ასე რომ, სპექტრი არის გარკვეული რაოდენობის მნიშვნელობების განაწილება (ზოგჯერ კონცეფცია). სიდიდის მიხედვით, რა თქმა უნდა, ისინი ხშირად გულისხმობენ სპეციფიკურ მასას, ენერგიას, ტალღის სიგრძეს. მაგრამ არის სხვა განაწილებაც. მაგალითად, ქალმა იცის ორი კერძის მომზადება - ეს არის მისი კულინარიული სპექტრი. ან კაცს შეუძლია დალიოს ყავა, კომპოტი, ჩაი, მაგრამ არ იღებს ალკოჰოლს, რაც იმას ნიშნავს, რომ მისი სასმელების ასორტიმენტი შეზღუდულია. ანუ არის სპექტრების ტიპები, რომლებიც სრულიად არ არის დაკავშირებული მეცნიერებასთან. ზემოთ მოცემულ მაგალითებში ფიზიკა არანაირ როლს არ თამაშობს.

ელექტრომაგნიტური სასწორი

თუმცა, ყველაზე ხშირად ადამიანები ესმით ამ კონცეფციას, როდესაც საუბრობენ მეცნიერებაზე (კერძოდ, ელექტრომაგნიტურ მასშტაბზე). საიდან მოდის ელექტრომაგნიტური ტალღები? მათი წარმოშობის მექანიზმი ჯერ კიდევ საიდუმლოა. ზოგადად, არა ნაწილაკების, არამედ ველების ფართობი ძალიან იდუმალია. თუმცა ცნობილია, რომ ელექტრომაგნიტური ველები (და, შესაბამისად, ტალღები) წარმოიქმნება სივრცეში მოძრავი მუხტის თანდასწრებით. და იმის მიხედვით, თუ რა არის და როგორ მოძრაობს, ელექტრომაგნიტური მასშტაბით, განსხვავებული სახეობებირადიაცია. სპექტრი ამ შემთხვევაში განიხილება ტალღის სიგრძის მიხედვით. შეგახსენებთ, რომ ეს ტერმინი აღნიშნავს მინიმალურ მანძილს მიმდებარე აშლილობის იდენტურ ფაზებს შორის (უფრო მარტივი სიტყვებით, თანმიმდევრულ მაქსიმუმებსა და მინიმუმებს შორის). რადიოტალღებს აქვს ყველაზე გრძელი ტალღის სიგრძე, ხოლო გამა სხივებს - ყველაზე მოკლე. რასაც ადამიანის თვალი ხედავს არის მთელი დიაპაზონის მხოლოდ მცირე ნაწილი და მდებარეობს მასშტაბის ზედა ნაწილთან უფრო ახლოს. ამიტომ, სპექტრის ტიპები ძირითადად განსხვავდება ტალღის სიგრძით ან სიხშირით.

სპექტროსკოპია

ამ სტატიის შემეცნებით ნაწილში აღწერილია რამდენიმე ძირითადი კონცეფცია. თუმცა, ყველაზე მნიშვნელოვანი რამ ნებისმიერ კვლევაში არის მისი აქტუალობა.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ფარგლები. ამ ნაწილში ყველა ტიპის სპექტრი ლიდერობს. ისინი ყველგან გამოიყენება: სასამართლო ექსპერტიზადან ახალი ნივთიერებების შექმნამდე, ბიოლოგიიდან ვარსკვლავთშორის სივრცემდე. მეცნიერებას, რომელიც ყურადღებას ამახვილებს ამ ფიზიკურ კონცეფციაზე, როგორც მკითხველმა უკვე უნდა გაიგოს, ეწოდება სპექტროსკოპია. Ზე ამ მომენტშისპექტრების ტიპები (სპექტრული ანალიზი - შესაბამისად) გამოიყოფა რამდენიმე კრიტერიუმის მიხედვით.

სპექტრის ტიპები

როგორც აღვნიშნეთ, პირველი კრიტერიუმი არის ტალღის სიგრძე. შეგახსენებთ, რომ ტალღის სიხშირე სიგრძის უკუპროპორციულია - ეს ცნებები მუდმივად არის დაკავშირებული. ელექტრომაგნიტური მასშტაბის უბნების მიხედვით არის რადიო, ულტრაიისფერი, ხილული, ინფრაწითელი, რენტგენის ხედებისპექტრები. მეორე კრიტერიუმია ექსპერიმენტის გეომეტრია. სპექტრის ასახვისა და გადაცემის ჩანაწერი შეიძლება ფუნდამენტურად განსხვავებული იყოს.

განსხვავებების ანალიზს შეუძლია ბევრი რამ თქვას შესწავლილი ნივთიერების შესახებ. მაგალითად, ასე გაკეთდა დასკვნები სატურნის რგოლების შემადგენლობისა და სიმკვრივის შესახებ.

ხაზები და ზოლები

ხუმრობა სფერულ ცხენზე ვაკუუმში მხოლოდ ნახევრად ხუმრობაა. ორმოცდაათი პროცენტი, თუ არა, ბუნებაში ფიზიკური ცნებების უმეტესობა არ არსებობს სუფთა ფორმა. აქედან გამომდინარე, შემდეგი კრიტერიუმი, რომელიც განასხვავებს სპექტრის ტიპებს, პირობითია. მატერიის ერთი იდეალური ატომი (ან მოლეკულა) აბსოლუტურ ვაკუუმში მისცემს ელექტრომაგნიტური სიგნალების განაწილებას, რომელიც შედგება თხელი ხაზებისგან. ეს პირობები არ არის განხორციელებული, მაგრამ მიუხედავად ამისა, ძალიან ვიწრო ზოლები ინდივიდუალური კომპონენტებით, რომლებიც არ განსხვავდება შიგნით, განიხილება ხაზების სპექტრად. როგორც წესი, ეს არის სხვადასხვა სიმაღლის სვეტების ნაკრები (იგი მიუთითებს ინტენსივობაზე) შესაბამის ტალღის სიგრძეზე. თუმცა, არსებობს სხვა ტიპის სპექტრები, რომლებსაც ზოლიან სპექტრებს უწოდებენ: თითოეულ ხაზს აქვს ფართო, ბუნდოვანი კიდეები.

Ლურჯი ცა

კითხვას, თუ რატომ არის ცა ლურჯი, სვამს ოთხი წლის ყოველი ფიჯი. პასუხი ერთდროულად მარტივი და რთულია: მას აქვს ასეთი ფერი, რადგან დედამიწის ატმოსფეროს მიკრო რხევები (ე.წ. რყევები) მთელი მზის სპექტრიდან ფანტავს მხოლოდ ტალღის სიგრძის შესაბამის რეგიონს. ყველაფერი დანარჩენი შეიწოვება (უფრო მეტად) ან აისახება.

ეს კიდევ ერთი კრიტერიუმია. ანუ არის შთანთქმის, ემისიის და გაფანტვის სპექტრები. თითოეული კვლევა თავის შედეგებს იძლევა. მაგრამ მთავარი ინფორმაცია ნივთიერების შესახებ არის განსხვავებული ტიპებიემისიის სპექტრები. ისინი ცალსახად პასუხობენ რა და რა რაოდენობით არის შესწავლილ ნივთიერებაში. დანარჩენი ორი ხედვა აჩვენებს სტრუქტურის სირთულეს და მისი ცალკეული ნაწილების ერთმანეთთან ურთიერთქმედების გზებს.

მთვარის ქვა

რაზე და რა სპექტრზეა პასუხისმგებელი, ჩვენ ვაჩვენებთ მთვარიდან გადმოტანილი რიყის ქვის მაგალითს. თუ ქვას სხვადასხვა მანიპულაციებით ანათებთ, შედეგად მიღებული სპექტრი ცალსახად აჩვენებს მენდელეევის სისტემის რომელ ქიმიურ ელემენტებს შეიცავს. სხვა პროცედურებს შეუძლიათ ამოიღონ აღმოჩენილი ელემენტების კონცენტრაციები იმავე სპექტრიდან. ამასთან, მყარი სხეული და მისი თვისებები განისაზღვრება არა მხოლოდ იმით, თუ რისგან შედგება, არამედ იმით, თუ როგორ მდებარეობს ეს ცალკეული ელემენტარული ნაწილები ერთმანეთთან შედარებით. კლასიკური მაგალითია გრაფიტი და ბრილიანტი. ორივე შემთხვევაში, ეს არის ნახშირბადი. მაგრამ ატომები დაკავშირებულია სხვადასხვა გზით - და ჩვენ ვიღებთ ძალიან რბილ და ყველაზე მძიმე ბუნებრივ მასალებს. რატომ მშობლიური? რადგან ის ასევე არის ცხოვრების საფუძველი. სხვათა შორის, გარდა აღნიშნული ფორმებისა, არის აგრეთვე ფულერენი, ნანომილები და ახლახან აღმოჩენილი გრაფენი, რისთვისაც მეცნიერებმა მიიღეს. ნობელის პრემია. მართალია, ამ უკანასკნელ შემთხვევაში უნდა აღინიშნოს, რომ ნივთიერება ორგანზომილებიანია, რაც მნიშვნელოვნად ცვლის ნივთიერებების თხელი ფენების მთელ იდეას. ასე რომ, გაფანტული სპექტროსკოპია მოგვითხრობს მყარი ნივთიერების სტრუქტურაზე, მის შემადგენლობაში შემავალ მინერალებზე. მაგალითად, რამანის ხაზები (თუ სწორად არის განმარტებული) რამდენიმე ერთეულ უჯრედამდე განსაზღვრავს კრისტალის სტრუქტურას. მაგრამ შთანთქმის კიდის ანალიზი, უფრო სწორად, მისი დეტალები: დახრილობის კუთხე, ანომალიების არსებობა ხაზოვანი ფორმიდან გადახრის სახით, ეხმარება ამ სტრუქტურის ჰარმონიის ხარისხის პოვნაში, ანუ აჩვენოს რომელი კრისტალები მთვარის ქვაშია გამჭვირვალე ან ნივთიერება თითქმის ამორფულია?

ამ მონაცემების მიხედვით, ექსპერტები გამოთვლიან ქვის ნივთიერების წარმოშობას, ასევე ქანების მეტამორფოზას, რომლებიც ქმნიან მის შემადგენლობას.

ციფრული სამყარო

თანამედროვეობა წარმოუდგენელია ციფრული ტექნოლოგიების გარეშე. და, რაც მთავარია, არა პროცესორების სიჩქარე ან ოპერატიული მეხსიერების გიგაბაიტების რაოდენობა, არამედ სიგნალის დაშიფვრა. რა თქმა უნდა, ეს მნიშვნელოვანია პირველ რიგში იმ სფეროებისთვის, სადაც კონფიდენციალურობაა საჭირო - საბანკო საქმეში, პერსონალური კომუნიკაცია ინტერნეტით. მაგრამ ფილმის უბრალო ჩაწერაც კი დისკზე არის დაშიფვრა. ყოველივე ამის შემდეგ, ლაზერი წვავს არა სურათებს, არამედ ნულებს და ერთეულებს. ადამიანები, რომლებიც მუშაობენ ფოტოების შექმნისა და დამუშავების სფეროში, იციან, რამდენს "წონის" სურათი ორიგინალურ Raw ფორმატში. გაუნათლებელთათვის, მოდით გავუმხილოთ საიდუმლო: ბევრი. რადგან თითოეულ პიქსელს აქვს საკუთარი ჩრდილი და განათება. მაგრამ ჩვენთვის ნაცნობი jpeg, tiff ან თუნდაც bmp გაცილებით ნაკლებ ადგილს იკავებს შესანახ მედიაზე, ხოლო ხილული ხარისხი არ არის უარესი.

მაშ რა არის საიდუმლო? პასუხი არის სიგნალის სპექტრის ტიპები და მისი შეკუმშვის ვარიანტები. ფურიემ დაამტკიცა, რომ ნებისმიერი სიგნალი შეიძლება დაიყოს რამდენიმე ფუნქციად საკმარისად მაღალი სიზუსტით. ამრიგად, ჩვეულებრივი ფოტოგრაფიული ფორმატის თითოეული პიქსელი აჩვენებს არა პირდაპირ ფიქსირებულ საღებავს, არამედ სიგნალის სპექტრს. ზოგიერთი ვიდეო ფორმატი არ იყენებს ფურიეს ტრანსფორმაციას, არამედ ტალღის ტრანსფორმაციას ერთებისა და ნულების მცირე ნაწილის კონკრეტულ სურათად გასაშიფრად. ამრიგად, სურათის ძალიან მცირე (ერთ პროცენტზე ნაკლები) ნაწილის დაკარგვის შემდეგ, შეგიძლიათ მნიშვნელოვნად, ზოგჯერ ასჯერ, შეამციროთ დისკზე ან ფლეშ ბარათზე დაკავებული სივრცის რაოდენობა.

უწყვეტი და ხაზის სპექტრი არის ცნებები, რომლებიც მომდინარეობს ფიზიკიდან. თითოეულ შემთხვევაში, უნდა გაანალიზდეს გარკვეული ტრაექტორიის ფერის შინაარსი და მოლეკულების ურთიერთქმედების მახასიათებლები.

მყარი vs Line სპექტრი: მნიშვნელოვანი განსხვავებები

1. უწყვეტი სპექტრი წარმოადგენს ცისარტყელის ყველა ფერს, რომელსაც შეუძლია ერთმანეთში თანაბრად გადასვლა. შედეგად, ისინი ქმნიან თეთრ ფერს, რომელიც მზეს წააგავს.
2. ხაზის სპექტრი ასხივებს შუქს სპეციალური უბნებით, რომლებიც შეესაბამება მხოლოდ გარკვეულ ფერებს. სავარაუდოა ერთგვაროვნების ნაკლებობა და ფერის დამახინჯების რისკი.

მაგრამ რა არის უწყვეტი და ხაზოვანი სპექტრები? განათლების რა მექანიზმია ჩართული თითოეულ შემთხვევაში?

ხაზის სპექტრი: რა არის ეს?

ხაზის სპექტრი შედგება ინდივიდუალური მონოქრომატული გამოსხივება, რომლებსაც არ შეუძლიათ ერთმანეთთან მიახლოება. ვარაუდობენ ატომშიდა პროცესების არსებობას, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ტალღები, რომლებიც განსხვავდება მათი ინტენსივობის დონით.

შესაძლო განსხვავებები ხაზის სპექტრებს შორის ერთმანეთისგან:

• ჩართული ხაზების რაოდენობა.
• მდებარეობა.
• ფერის გადაცემის ინტენსივობის ხარისხი.

ნებისმიერი ხაზის სპექტრი მოიცავს ცალკეულ სინათლის ხაზებს, რომლებიც მიმოფანტულია იმავე სპექტრის სხვადასხვა სეგმენტზე. საყვარელი ხაზის ფერი უნდა შეესაბამებოდეს გარკვეული ფერიიგივე ადგილი გაანალიზებულ უწყვეტ სპექტრში.

ხაზის სპექტრი შეიძლება შეიცავდეს დიდი რიცხვიხაზები განლაგებულია შემდეგ ნაწილებში:

• ინფრაწითელი.
• ხილული.
• ულტრაიისფერი.

ამავდროულად, ხაზები რეგულარულად არის მოწყობილი, ამიტომ არ არის ქაოსი. ფერადი ხაზები ქმნის დამახასიათებელ ჯგუფებს, რომლებსაც ჩვეულებრივ სერიას უწოდებენ.

ჩამოყალიბებულია ხაზის სპექტრი რადიაციაატომების მიერ გამოსხივებული. ამ ეტაპზე ასევე აუცილებელია გამოვყოთ განსხვავება ზოლიანი სპექტრისგან, რომელიც წარმოიქმნება მოლეკულების გამოსხივებით. თითოეულ ატომს აქვს უნიკალური სპექტრი, რომელიც დაფუძნებულია ტალღის სიგრძეზე. ეს თვისება იწვევს ნივთიერებების სპექტრულ ანალიზს.

ნებისმიერი ელემენტის ხაზის სპექტრი მოიცავს სპექტრულ ხაზებს, რომლებიც შეესაბამება ცხელი ორთქლისა და აირებისგან წარმოქმნილ სხივებს. ასეთი ხაზების არსებობა დამახასიათებელია ნებისმიერი აღმოჩენილი ელემენტისთვის, ამიტომ შეიძლება ჩატარდეს სპეციალური ანალიზები და კვლევები.

ხაზის სპექტრები არის გარკვეული მოლეკულის მკაცრად ინდივიდუალური თვისებები და ეს სიმართლეა სხვადასხვა შემადგენლობისა და იზომერების მოლეკულებისთვის.

ხაზის სპექტრი შეიძლება გამოჩნდეს მხოლოდ გარკვეულ პირობებში: დაბომბვის ელექტრონების ენერგია საკმარისი უნდა იყოს ელექტრონების ამოსაღებად ღრმა ფენებიდან. ასეთი გადასვლების დროს შესაძლებელია რენტგენის ფოტონის გამოსხივება. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ასეთი ფერის ხაზების კომბინაცია საშუალებას გაძლევთ შექმნათ რენტგენის სპექტრის სერია, რომელიც შემდგომში გამოიყენება რენტგენის დიფრაქციის ანალიზში.

ხაზის სპექტრი მოიცავს მკვეთრად გამოხატულ ფერად ხაზებს, რომლებიც აუცილებლად გამოყოფილია ერთმანეთისგან ფართო მუქი უფსკრულით. თითოეულ ჯგუფში გათვალისწინებულია ხაზების მაქსიმალური კონვერგენცია, რის გამოც ვარაუდობენ, რომ შესაძლებელია სინათლის ტალღის სიგრძის ინტერვალის ცალკეული ზოლის დანახვა. ამის მიუხედავად, ხაზოვანი სპექტრების გამოსხივება შესაძლებელია მხოლოდ ცალკეული ატომების მიერ, რომლებიც არ შედიან რაიმე კავშირში ერთმანეთთან, რადგან ქიმიური ელემენტების სპექტრებს არ შეუძლიათ ემთხვევა. ეს ნიუანსი ვარაუდობს, რომ გარკვეული ქიმიური ელემენტის ყველა ატომს აქვს იგივე სტრუქტურის ელექტრონული გარსი, მაგრამ ქიმიური ელემენტების ელექტრონულ გარსებს ექნებათ განსხვავებები.

თუ ხაზის სპექტრი იქმნება მონატომური აირის ზოგიერთი ქიმიური ელემენტის საფუძველზე, გარანტირებულია უფრო რთული სტრუქტურა. ერთსა და იმავე ელემენტს შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული ფერის სპექტრი, რადგან ისინი განისაზღვრება ბზინვარების აგზნების მეთოდით. ნებისმიერ შემთხვევაში, ხაზის სპექტრის ფორმირებისთვის საჭიროა სპეციალური ხაზები, რომლებიც შეესაბამება ორთქლების, გაზების მიერ გამოსხივებულ სხივებს.

ხაზის სპექტრები არის ვიწრო მრავალ ფერადი ხაზები, რომლებიც გამოყოფილია მუქი უფსკრულით. ამავდროულად საჭიროა მონაცვლეობის თანმიმდევრობა.

უწყვეტი სპექტრი: რა არის ეს?

უწყვეტი (უწყვეტი) სპექტრი არის ფერთა პალიტრა, რომელიც წარმოდგენილია როგორც ერთი უწყვეტი ზოლი. იგი ითვალისწინებს მზის სინათლის გადაცემას გამოყენებული პრიზმის მეშვეობით. მყარი ზოლი წარმოადგენს ყველა ფერს, რომელიც შეუფერხებლად გადადის ერთიდან მეორეზე.

უწყვეტი სპექტრი დამახასიათებელია როგორც მყარი, ასევე თხევადი გამოსხივების სხეულებისთვის, რომელთა ტემპერატურა დაახლოებით რამდენიმე ათასი გრადუსია. გარდა ამისა, უწყვეტი სპექტრი შეიძლება უზრუნველყოფილი იყოს მანათობელი გაზებით ან ორთქლებით, თუ მათი წნევა ძალიან მაღალია.

სპექტრები განსხვავებულად ჩანს, თუ სინათლის წყარო არის მანათობელი აირები, რომლებიც ხასიათდება უმნიშვნელო სიმკვრივით. ასეთი აირები მოიცავს იზოლირებულ ატომებს მინიმალური ურთიერთქმედებით. ბზინვარების მიღწევა შესაძლებელია, თუ გაზი გაცხელდება დაახლოებით ორას გრადუს ცელსიუსამდე ტემპერატურამდე.

ფერი, სპექტრი, ატომებისა და მოლეკულების ურთიერთქმედება ყოველთვის ურთიერთდაკავშირებულია, რაც ადასტურებს ფიზიკური სამყაროს სტრუქტურულ თანმიმდევრობას.