Ემისიის და შთანთქმის სინათლის ატომები. წარმოშობის ხაზი სპექტრში

ეს მუხლი უზრუნველყოფს ძირითადი ცნებები საჭირო, რომ გავიგოთ, თუ როგორ ემისიისა და შთანთქმის სინათლის ატომები. არსებობს ასევე აღწერილი გამოყენების ამ მოვლენებზე.

Smartphone და ფიზიკის

კაცი, რომელიც შემდეგ დაიბადა 1990 წელს, მისი ცხოვრების გარეშე სხვადასხვა ელექტრონული მოწყობილობების ვერ უზრუნველყოფს. სმარტფონი არა მხოლოდ ცვლის ტელეფონი, მაგრამ ასევე შესაძლებელს ხდის მონიტორინგი კურსით, გაუჩნდა, მოვუწოდებთ ტაქსი და კიდევ შეესაბამება ასტრონავტები ბორტზე ISS, მათი პროგრამა. შესაბამისად, და აღიქვამს ყველა ის ციფრული თანაშემწეები, როგორც წესი, რა თქმა უნდა. ემისიის და შთანთქმის სინათლის ატომები, რომ და შესაძლებელი ეპოქაში შემცირების ყველა სახის მოწყობილობები, ასე რომ მკითხველს, როგორც ჩანს, არის მოსაწყენი თემა ფიზიკის გაკვეთილები. მაგრამ ეს ფილიალი ფიზიკის ბევრი საინტერესო და საინტერესო.

თეორიულ გახსნას სპექტრში

არსებობს გამონათქვამი: "ცნობისმოყვარეობა, სანამ შემოდგომაზე." მაგრამ ეს გამოსახულება საკმაოდ იმ ფაქტს, რომ არასწორი ურთიერთობისათვის არის უკეთესი არ ჩაერიონ. თუმცა, თუ ნახოთ ცნობისმოყვარეობა სამყაროს მიმართ, არაფერი ცუდი არ მოხდება. ბოლოს მეცხრამეტე საუკუნის ადამიანი დაიწყო მესმის ბუნება მაგნეტიზმის (რომელიც კარგად არის დოკუმენტირებული სისტემა მაქსველის განტოლებები). შემდეგი საკითხი, რომელიც საშუალებას მისცემს მეცნიერებს, გახდა სტრუქტურის საკითხია. აუცილებელია დაუყოვნებლივ განმარტოს: მეცნიერება არ არის ძალიან ღირებული ემისიისა და შთანთქმის სინათლის ატომები. Line Spectra - არის შედეგი ამ მოვლენას და საფუძველი შესწავლა სტრუქტურის საკითხია.

სტრუქტურა ატომის

მეცნიერთა ძველ საბერძნეთში ვარაუდობენ, რომ მარმარილოს შედგება რამდენიმე ცალი განუყოფელი "ატომი". და ბოლომდე მეცხრამეტე საუკუნის ადამიანი ეგონა, რომ ეს იყო პატარა ნაწილაკების საკითხზე. მაგრამ გამოცდილება Rutherford დარბევაზე მძიმე ნაწილაკების ოქროს კილიტა აჩვენა, რომ atom ასევე აქვს შიდა სტრუქტურა. მძიმე ბირთვის ცენტრში და დადებითად დამუხტული, მსუბუქი უარყოფითი ელექტრონები ტრიალებს მის გარშემო.

პარადოქსები ატომები ფარგლებში Maxwell თეორია

ეს დასკვნები არ მისცა წარმოშობს რამდენიმე პარადოქსების თანახმად მაქსველის განტოლებები, ნებისმიერი მოძრავი დამუხტული ნაწილაკის ასხივებს ელექტრომაგნიტური ველი, შესაბამისად, კარგავს ენერგიას. მაშინ, რატომ ელექტრონები არ მოხვდება ბირთვი და გაგრძელდება როტაცია? ეს იყო ასევე გაუგებარია, რატომ თითოეულ atom შთანთქავს და ასხივებს ფოტონებს გარკვეული ტალღის სიგრძე მხოლოდ. Bohr თეორია გახადა შესაძლებელი განკურნება ხარვეზების შესვლის orbitals. მისი თქმით, პრინციპი ამ თეორიის მიხედვით, ელექტრონები ბირთვის გარშემო შეიძლება იყოს მხოლოდ ამ orbitals. გარდამავალი შორის ორი მეზობელი სახელმწიფოს თან ან ემისიის ან შთანთქმის ფოტონის გარკვეული ენერგია. ემისიის და შთანთქმის სინათლის ატომებს სწორედ იმიტომ, რომ ეს.

ტალღის სიგრძე, სიხშირე, ენერგეტიკა

უფრო სრული სურათი, თქვენ უნდა გაიგო ცოტა შესახებ photons. ეს არის ელემენტარული ნაწილაკების, რომ არ გვაქვს დანარჩენი მასა. ისინი არსებობენ მხოლოდ მანამ, სანამ მოძრავი მეშვეობით გარემოში. მაგრამ წონა მაინც აქვს: გასაოცარია ზედაპირზე, მათ გადასცემს მას იმპულსი, რომ იქნებოდა გარეშე შეუძლებელია მასობრივი. უბრალოდ ბევრი ის გარდაიქმნება ენერგიად, რაც ნივთიერება, რომელიც მათ მოხვდა და ისინი შეიწოვება, ცოტა თბილი. Bohr თეორია არ ხსნიან. თვისებები photon და თავისებურება მისი ქცევის აღწერილი კვანტური ფიზიკა. ასე რომ, photon - როგორც ტალღა და ნაწილაკების მასობრივი. Photon, და როგორც ტალღა აქვს შემდეგი მახასიათებლები: სიგრძე (λ), სიხშირე (ν), ენერგია (E). აღარ სიგრძის ქვედა სიხშირის და ქვედა ენერგია.

სპექტრი ატომის

ატომური სპექტრი ჩამოყალიბდა რამდენიმე ეტაპად.

1. ელექტრონული კონცენტრატორები atom ორბიტალური 2 (უმაღლესი ენერგეტიკული) ორბიტული 1 (დაბალი ენერგიის ნაკლები).
2. გარკვეული რაოდენობის ენერგია თავისუფლდება, რომელიც წარმოიქმნება, როგორც კვანტური სინათლის (hν).
3. ეს photon ემიტირებული შევიდა მიმდებარე სივრცეში.

ამგვარად, მიღებული და ხაზი სპექტრი atom. რატომ ეწოდება მას, რომ გზა, განმარტავს, მისი ფორმა, როდესაც სპეციალური მოწყობილობები "catch" გამავალი სინათლის ფოტონებად ჩაწერის მოწყობილობა ფიქსირებული რაოდენობის ხაზები. გამოყოფა ფოტონები სხვადასხვა wavelengths, გამოიყენება დიფრაქციული მოვლენაა ტალღების სხვადასხვა სიხშირეზე აქვს სხვადასხვა refractive ინდექსი, აქედან გამომდინარე, კიდევ ერთი აიღო, ვიდრე სხვა.

Properties ნივთიერებების და სპექტრები

ხაზი სპექტრი ნივთიერება, რომელიც უნიკალურია თითოეული სახის ატომები. რომ არის, ემისიის წყალბადის მისცემს ერთი კომპლექტი ხაზები, და ოქრო - სხვა. ეს ფაქტი არის საფუძველი გამოყენების სპექტროსკოპიის. მას მიღებული სპექტრი არაფერი, ერთი მესმის, რა არის ნივთიერების, მისი ატომები მოწყობილი ერთმანეთის. ეს მეთოდი საშუალებას იძლევა განისაზღვროს და სხვადასხვა თვისებების მასალები, რომელიც ხშირად იყენებს ქიმიისა და ფიზიკის. აბსორბცია და ემისიის სინათლის ატომები - ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ინსტრუმენტები შესწავლა მიმდებარე მსოფლიოში.

ნაკლი ემისიის სპექტრების

მდე ამ ეტაპზე ამბობს, უფრო მეტი როგორ ატომებს გამოყოფს. მაგრამ, როგორც წესი, ყველა ელექტრონები არიან orbitals თავის წონასწორობა, მათ არ აქვთ მიზეზი, რომ გადავიდეს სხვა სახელმწიფოებთან. ნივთიერება რაღაც არ დააკმაყოფილა, ის უნდა აღიქვას ენერგია. ეს ნაკლებობა მეთოდი, რომელიც ექსპლუატაციას შთანთქმის და ემისიის სინათლის atom. მოკლედ ვთქვა, რომ პირველ საკითხზე გადაიზარდა ან მსუბუქი, სანამ არ მივიღებთ სპექტრი. საკითხები არ წარმოიქმნება, თუ მეცნიერი სწავლობს ვარსკვლავი, და ამიტომ ბრწყინავს მეშვეობით საკუთარი შიდა პროცესებში. მაგრამ თუ გვინდა, რომ შეისწავლოს ნაჭერი საბადო ან საკვები პროდუქტი, მიიღოს სპექტრი, ეს არის რეალურად საჭირო დაწვა. ეს მეთოდი არ არის ყოველთვის შემთხვევაში.

შთანთქმის სპექტრი

Emission და შთანთქმის სინათლის ატომების, როგორც მეთოდი "სამუშაოები" ორ მხარეს. თქვენ არ შეგიძლიათ ბრწყინავს შუქი ნივთიერება ფართოზოლოვანი (ანუ, ერთი, რომელშიც არსებობს ფოტონები სხვადასხვა ტალღის სიგრძის), და მერე ვნახოთ, რა ტალღის სიგრძით აღიქვას. მაგრამ ეს მეთოდი განკუთვნილია არა ყოველთვის, დარწმუნებული უნდა იყოს, რომ მასალა არის გამჭვირვალე სასურველი ნაწილი ელექტრომაგნიტური მასშტაბით.

ხარისხობრივი და რაოდენობრივი ანალიზი

ცხადი გახდა, რომ სპექტრში უნიკალურია თითოეული ნივთიერება. მკითხველს შეიძლება დავასკვნათ, რომ ეს ანალიზი მხოლოდ გამოყენებული, რათა დადგინდეს მასალა, რომელიც მზადდება. თუმცა, შესაძლო სპექტრს ბევრად უფრო ფართო. რაოდენობის ატომების ფარგლებში ნაერთი ყენდება სპეციალური ტექნიკა სიგანე შემოწმება და აღიარება და ინტენსივობის შედეგად ხაზები. უფრო მეტიც, ეს მაჩვენებელი შეიძლება გამოიხატოს სხვადასხვა ერთეულები:

• პროცენტი (მაგალითად, ეს დისკები შეიცავს 1% ალუმინის);
• in moles (იხსნება ამ თხევად 3 მოლი ნატრიუმის ქლორიდი);
• გრამი (წარმოდგენილი ნიმუში 0.2 გრ ურანის და თორიუმის 0.4 გრამი).

ზოგჯერ ანალიზი არის შერეული: ისე თვისებრივი. მაგრამ იმის გამო, ფიზიკოსები მეხსიერებაში პოზიცია ხაზები, და შეაფასეს მათი ჩრდილში დახმარებით სპეციალური მაგიდები, მაგრამ ახლა ეს ყველაფერი ხდის პროგრამა.

გამოყენების სპექტრი

ჩვენ უკვე განვიხილეთ დეტალურად, რა ემისიისა და შთანთქმის სინათლის ატომები. სპექტრული ანალიზი გამოიყენება ძალიან ფართოდ. არსებობს ტერიტორიაზე ადამიანის საქმიანობის, არ აქვს მნიშვნელობა, სადაც ჩვენ განვიხილავთ ფენომენი იყო გამოყენებული. აქ ზოგიერთი მათგანი:

1. დასაწყისში ამ მუხლის, ჩვენ ვისაუბრეთ სმარტფონებისათვის. სილიკონის ნახევარგამტარული ელემენტები გახდა იმდენად მცირე, მათ შორის კვლევის კრისტალები გამოყენებით სპექტრალური ანალიზი.
2. თუ რომელიმე ინციდენტი ეს არის უნიკალურობა Electron shell თითოეული atom განსაზღვრავს, თუ რა სახის ტყვია ისროლა პირველი, რატომ მანქანა ჩაშალეს ფარგლებში ან კოშკი ამწე, ისევე როგორც ზოგიერთი შხამი მოწამლული ადამიანი და რამდენი დრო გაატარა წყალი.
3. მედიცინაში გამოიყენება სპექტრალური ანალიზი მათი უპირატესობა ყველაზე ხშირად იმ სითხეები, მაგრამ ეს ხდება, რომ ეს მეთოდი გამოყენებული ქსოვილებში.
4. შორეულ გალაქტიკებს, კოსმოსური გაზის ღრუბლები, პლანეტები წინაშე ვარსკვლავები - ეს ყველაფერი შესწავლილი ნათელი და მისი დაშლის შევიდა სპექტრები. მეცნიერები ვიცი შემადგენლობა ამ ობიექტების, მათი სიჩქარე და პროცესებს, რომ მოხდეს მათ იმის გამო, რომ მათ შეუძლიათ ხელში და ანალიზი ფოტონები ისინი ასხივებენ და აღიქვას.

ელექტრომაგნიტური მასშტაბის

ყველაზე მეტად, ყურადღებას მივაქცევთ ხილული სინათლე. მაგრამ ელექტრომაგნიტური მასშტაბით ეს სეგმენტი არის ძალიან მცირე. ის ფაქტი, რომ ადამიანის თვალი არ დაფიქსირება უფრო ფართო შვიდი ფერები rainbow. შეიძლება ასხივებენ და აღიქვას არა მხოლოდ ხილული ფოტონების (λ = 380-780 ნმ), მაგრამ სხვა photons. ელექტრომაგნიტური მასშტაბით მოიცავს:

1. რადიო ტალღების (λ = 100 კმ) გადასცემს ინფორმაციას მეტი ხნის მანძილზე. იმის გამო, რომ ძალიან დიდი სიგრძის, მათი ენერგიის ძალიან დაბალია. ისინი ძალიან ადვილად შეიწოვება.
2. ტერაჰერცული ტალღა (λ = 1-0,1 მმ), ბოლო დრომდე არ იყო ხელმისაწვდომი. მანამდე, მათი ასორტიმენტი მოიცავს რადიო ტალღების, მაგრამ ახლა ეს სეგმენტი ელექტრომაგნიტური მასშტაბის გამოყოფილი ცალკე კლასში.
3. ინფრაწითელი სიგრძის (λ = 0,74-2000 micrometers) სითბოს გადაცემას. ცეცხლი, სინათლე, მზე გადასცემს მათ სიმრავლის.

ხილული სინათლის ჩვენ განხილული, ასე უფრო ვრცლად ამის შესახებ არ წერენ.

Ultraviolet ტალღის სიგრძე (λ = 10-400 ნმ) ლეტალური მამაკაცის ჭარბი, მაგრამ მათი მინუსი არის შეუქცევადი. ჩვენი ცენტრალური ვარსკვლავი აძლევს ბევრი ულტრაიისფერი შუქი, და დედამიწის ატმოსფეროს ინარჩუნებს ყველაზე მეტად იგი.

X სხივები და გამა სხივები (λ <10 ნმ) აქვს საერთო სპექტრი, მაგრამ განსხვავდება წარმოშობის. მიიღონ მათ, აუცილებელია დასაშლელად ელექტრონები და ატომების ძალიან მაღალ სიჩქარეზე. ლაბორატორია ხალხს შეუძლია, მაგრამ ბუნებაში ასეთი ძალა მხოლოდ მოხდეს შიგნით ვარსკვლავი, ან შეჯახება მასიური ობიექტების. მაგალითად, ამ უკანასკნელის პროცესში გამოდგება supernova აფეთქებები, შთანთქმის ვარსკვლავი შავი ხვრელი, ნაცნობობა ორი გალაქტიკებს და გალაქტიკებს და მასიური ღრუბლები.

ელექტრომაგნიტური ტალღების ყველა მერყეობს, კერძოდ, მათი უნარი მოჭრიან და შეიწოვება მიერ ატომები, რომლებიც გამოიყენება ადამიანის საქმიანობაში. მიუხედავად იმისა, რომ მკითხველს აირჩია (ან მხოლოდ აირჩიონ), როგორც მისი ცხოვრების ბილიკები, რა თქმა უნდა, პირისპირ შედეგები სპექტრალური კვლევები. გამყიდველი სარგებლობს თანამედროვე გადახდის ტერმინალი იმიტომ, რომ ერთხელ მეცნიერმა შეისწავლა თვისებები ნივთიერებების და შექმნა მიკროჩიპი. აგრარული fertilizes სფეროებში და შეგროვება მაღალი შემოსავალი არის მხოლოდ იმიტომ, რომ ერთხელ გეოლოგი აღმოჩენილი ნაჭერი ფოსფორის საბადო. იგი ატარებს ნათელი ტანსაცმელი მხოლოდ გამოგონება მუდმივი ქიმიური საღებავები.

მაგრამ, თუ მკითხველს სურს დააკავშიროს თავისი ცხოვრება მსოფლიოს მეცნიერების, თქვენ უნდა შეისწავლოს გაცილებით მეტი, ვიდრე ძირითადი ცნებები პროცესის ემისიისა და შთანთქმის ფოტონები სინათლის ატომები.