Випромінювання і спектри

План.

1.Спектри випромінювання.

2.Спектри поглинання.

3.Спектроскоп.

4. Спектральний аналіз.

1. Спектри випромінювання

Світло сонця, електричної дуги чи лампочки розжарювання розкладаються в суцільну різнобарвну смужку з безперервним переходом одного спектрального кольору в інший, тобто виникає неперервний спектр. Непевність спектра свідчить про те, що в сонячному світі присутні коливання всіх можливих частот (довжин хвиль).

Досліди показують що неперервний спектр випромінює розжарені тверді і рідкі тіла. Гази можуть випромінювати непевний спектр тоді, коли вони перебувають під досить великим тиском. Ця обставина свідчить про те, що існування непевного спектра обумовлено не тільки властивостями окремих випромінюючих атомів, а дуже залежать від взаємодії атомів між собою.

Бліде полум‘я газового паяльника чи спиртівки дає ледь помітний непевний спектр. Внесемо в це полум‘я шматочок азбесту, змоченого розчином кухонної солі. На фоні ледь помітного неперервного спектра полум‘я спалахує яскрава жовта лінія. Речовина, випаровуючись у полум‘ї пальника, дають спектр у вигляді кольорових ліній різної яскравості, розділених широкими смугами. Такі спектри називаються лінійчатими.

Вивчення лінійчатих спектрів різних речовин показало, що лінійчаті спектри випромінюють всі речовини в газоподібному атмосферному стані, причому кожен хімічний елемент дає свій лінійчатий спектр, який не збігається зі спектрами інших елементів.

2. Спектри поглинання.

Якщо біле світло пропустити крізь таку речовину, а потім спрямувати на стінку спектроскопа, то в суцільному спектрі білого світла з‘являються темні лінії або смуги поглинання.

Такий спектр називають спектром поглинання. Для різних речовин вигляд спектра поглинання буде різним – темні смуги чи лінії поглинання виникають у різних місцях суцільного спектра, мають неоднакову речовину.

Дістанемо знову спектр на екрані у вигляді яскравої жовтої смуги. Потім через полум‘я паяльника спрямовуємо на призму пучок світла від проекційного ліхтаря. Тепер за наявності в полум‘ї паяльника кухонної солі, на екрані видно непевний спектр електричної дуги з темною лінією якраз у тому місці, де була яскрава жовта лінія натрію. Виникнення цієї лінії пояснюється тим, що атоми натрію з усіх променів електричної дуги поглинають лише ті, які самі здатні випромінювати.

Пара чи гази поглинають проміння лише тих довжин хвиль, які вони самі можуть випромінювати.

Саме за спектрами поглинання сонця і зір можна досліджувати хімічний склад цих небесних тіл. Поверхня Сонця, яка яскраво світиться, - фотосфера з температурою близько 60000 С дає непевний спектр. Атмосфера Сонця поглинає із суцільного спектра фотосфери світло певних частот, що веде до появи майже 20000 ліній поглинання на фоні непевного спектра фотосфери. За цими лініями поглинання було встановлено, що в хромосфері сонця є водень, кальцій, натрій залізо та інші хімічні елементи.

Під час сонячних затемнень, коли видно тільки сонячну корону, відбувається “обертання” ліній спектра. На місці ліній поглинання в спектрі фотосфери спалахують лінії випромінювання в спектрі корони.