 |
|
Види випромінювання
Зміст
1. Вступ .....………………………………………………………………….…3
2. Механізм випромінювання …………………………….……………….…4
3. Види випромінювання ……………………………………………….….…5
4. Розподіл енергії в спектрі ………………………………………………....7
5. Види спектрів ………………………………………………………….…...9
6. Спектральний аналіз ……………………………………………………...12
7. Види спектральних аналізів ………………………………………….…..13
8. Спектральні апарати ……………………………………………………...15
9. Висновок …………………………………………………………………..16
10. Література …………………………………………………………………18
Вступ
Спектр - це розкладання світла на складові частини, промені різних кольорів. Метод дослідження хімічного складу різних речовин по їх лінійчатих спектрах випускання або поглинання називають спектральним аналізом. Для спектрального аналізу потрібно зовсім незначну кількість речовини. Швидкість і чутливість зробили цей метод незамінним, як в лабораторіях, так і в астрофізиці. Тому що кожен хімічний елемент таблиці Менделєєва випромінює характерний тільки для нього лінійчатий спектр випускання і поглинання, то це дає можливість досліджувати хімічний склад речовини. Вперше його спробували зробити фізики Кірхгоф і Бунзен в 1859 році, спорудивши спектроскоп.
Світло пропускався в нього через вузьку щілину, прорізану з одного краю підзорної труби (ця труба з щілиною називається коліматор). З коліматора промені падали на призму, накриту скринькою, обклеєні з середини чорним папером. Призма відхиляла у бік промені, які йшли з щілини. Виходив спектр. Після цього завісили вікно шторою і поставили біля щілини коліматора запалений пальник. У полум'я свічки вводили по черзі шматочки різних речовин, і дивилися через другу підзорну трубу на що виходить спектр. Виявлялося, що розпечені пари кожного елемента давали промені строго певного кольору, і призма відхиляла ці промені на строго певне місце, і ні один колір тому не міг замаскувати іншого. Це дозволило зробити висновок, що знайдений радикально новий спосіб хімічногоаналізу - за спектром речовини. У 1861 Кірхгоф довів на основі цього відкриття присутність в хромосфері Сонця ряду елементів, поклавши початок астрофізики.
Механізм випромінювання
Джерело світла має споживати енергію.
Світло - це електромагнітні хвилі з довжиною хвилі 4 * 10-7 - 8 * 10-7 м. Електромагнітні хвилі випромінюються при прискореному русі заряджених частинок. Ці заряджені частинки входять до складу атомів. Але, не знаючи, як влаштований атом, нічого достовірного про механізми випромінювання сказати не можна. Ясно лише, що всередині атома немає світла так само, як у струни рояля немає звуку. Подібно струні, що починає звучати лише після удару молоточка, атоми народжують світло тільки після їх порушення.
Для того щоб атом почав випромінювати, йому необхідно передати енергію. Випромінюючи, атом втрачає отриману енергію, і для безперервного світіння речовини необхідний приплив енергії до його атомів ззовні.
Теплове випромінювання. Найбільш простий і розповсюджений вид випромінювання.
Види випромінювання
-Теплове випромінювання, при якому втрати атомами енергії на випромінювання світла компенсуються за рахунок енергії теплового руху атомів (молекул) випромінюючого тіла. Чим вища температура тіла, тим швидше рухаються атоми. Під час зіткнення швидких атомів (молекул) один з одним частина їх кінетичної енергії перетворюється на енергію збудження атомів, які потім випромінюють світло. Тепловим джерелом випромінювання є Сонце, а також звичайна лампа розжарювання. Лампа дуже зручний, але мало економічне джерело. Лише приблизно 12% всієї енергії, що виділяється в лампі електричним струмом, перетвориться в енергію світла. Тепловим джерелом світла є полум'я. Крупинки сажі розжарюється за рахунок енергії, що виділяється при згорянні палива, і випромінюють світло.
-Електролюмінесценція. Енергія, необхідна атомів для випромінювання світла,може запозичити і з нетеплових джерел. При розряді в газах електричне поле повідомляє електронам велику кінетичну енергію. Швидкі електрони зазнають зіткнення з атомами. Частина кінетичної енергії електронів йде на збудження атомів. Збуджені атоми віддають енергію у вигляді світлових хвиль. Завдяки цьому розряд в газі супроводжується світінням. Це і є електролюмінесценція.
-Катодолюмінесценція. Савчин твердих тіл, викликане бомбардуваннямїх електронами, називають катодолюмінісенцією. Завдяки катодолюмінесценціі світяться екрани електронно-променевих трубок телевізорів.
-Хемілюмінесценція. При деяких хімічних реакціях, що йдуть з виділенням енергії, частина цієї енергії витрачається безпосередньо на випромінювання світла. Джерело світла залишається холодним (він має температуру навколишнього середовища). Це явище називається хеміолюмінесценкією.
-Фотолюмінесценція. Падаюче на речовину світло частково відбивається, а частково поглинається. Енергія поглинається світлом в більшості випадків викликає лише нагрівання тел. Однак деякі тіла самі починають світитися безпосередньо під дією падаючого на нього випромінювання. Це і є фотолюмінесценція. Світло збуджує атоми речовини (збільшує їх внутрішню енергію), після цього вони висвічуються самі. Наприклад,світяться фарби, якими покривають багато ялинкових іграшок, випромінюють світло після їх опромінення. Світло що випромінюється при фотолюмінесценції має, як правило, більшу довжину хвилі, ніж світло, збудженого світіння. Це можна спостерігати експериментально. Якщо направити на посудину з флюоресцеітом (органічний барвник) світловий пучок, пропущений через фіолетовий світлофільтр, то ця рідина починає світитися зелено - жовтим світлом, тобто світлом більшої довжини хвилі, ніж ультрафіолетового світла. Явище фотолюмінесценції широко використовується в лампах денного світла. Радянський фізик С. І. Вавилов запропонував покривати внутрішню поверхню розрядної трубки речовинами, здатними яскраво світитися під дією коротко хвильового випромінювання газового розряду. Лампи денного світла приблизно в три-чотири рази економічніші звичайних ламп розжарювання.